制造隔膜的方法和隔膜、以及使用其的电池的制作方法_4

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拉伸之后,用二氯甲烧星精密化学)洗涂拉伸的聚乙締基底 膜W萃取液体石蜡,并且在3(TC下干燥10秒。接着,使干燥的基底膜在127°C下经受热定 型,其中干燥的基底膜经受横向方向拉伸到1.化化:在一级横向方向拉伸之后隔膜的横向 宽度)的拉伸因子,随后横向弛豫到1.IL的拉伸因子。
[0090] 卷绕(winding)热定型膜W提供厚度是14微米的聚締控多孔隔膜。 阳0川实例2
[0092] W与实例1中相同的方式制备聚締控多孔隔膜,与实例1不同之处在于使干燥的 基底膜经受二级横向方向拉伸到1.化的拉伸因子,随后经受横向弛豫到1.化的拉伸因子。
[0093]实例 3
[0094] W与实例1中相同的方式制备聚締控多孔隔膜,与实例1不同之处在于使干燥的 基底膜经受二级横向方向拉伸到1.化的拉伸因子,随后经受横向弛豫到1.化的拉伸因子。 阳0巧]实例4
[0096] W与实例1中相同的方式制备聚締控多孔隔膜,与实例1不同之处在于使干燥的 基底膜经受二级横向方向拉伸到1.IL的拉伸因子,随后经受横向弛豫到1.化的拉伸因子。
[0097]实例 5
[0098] W与实例1中相同的方式制备聚締控多孔隔膜,与实例1不同之处在于使干燥的 基底膜经受二级横向方向拉伸到1.化的拉伸因子,随后经受横向弛豫到1.IL的拉伸因子。
[0099]实例6
[0100] W与实例1中相同的方式制备聚締控多孔隔膜,与实例1不同之处在于使干燥的 基底膜经受二级横向方向拉伸到1.IL的拉伸因子,随后经受横向弛豫到0.化的拉伸因子。 阳101] 比较例1 阳102]W与实例1中相同的方式制备聚締控多孔隔膜,与实例1不同之处在于使干燥的 基底膜经受二级横向方向拉伸到1.IL的拉伸因子并且不进行横向弛豫。 阳10引在实例1到实例6和比较例1的隔膜的制备中,隔膜的组成物、加工方向拉伸/ 一 级横向方向拉伸条件W及二级横向方向拉伸/热定型条件显示于表1中。 阳104]表1 [0105][表U 阳106]
阳107]实验实例I WO引测量隔腸的巧气後巧率 阳109] 为了测量在实例1到实例6和比较例1中制备的隔膜中的每一个的空气渗透率, 进行W下实验。
[0110] 将在实例和比较例中制备的隔膜中的每一个在10个不同区域切成能够容纳直径 是1英寸(inch)或大于1英寸的圆的尺寸W获得10个样本。然后,使用空气渗透率测量 工具(旭精工株式会社)测量每个样本传递100立方厘米空气的时间5次,随后平均W发 现空气渗透率。 阳111] 实验实例2
[0112]测量隔腸的刺穿强麼
[0113] 为了测量在实例1到实例6和比较例1中制备的隔膜中的每一个的刺穿强度,进 行W下实验。
[0114] 将在实例和比较例中制备的隔膜中的每一个在10个不同区域切成长度(MD) 50毫 米X宽度(TD)50毫米的尺寸W获得10个样本。然后,使用加藤技术株式会社压缩测试仪 G5将样本中的每一个放置在直径是10厘米的孔上,随后对于每个样本测量使用直径是1毫 米的探针向下按压时的刺穿力=次并且然后平均所获得的值。 阳115] 实验实例3WW测量隔腸的杭化强麼
[0117] 为了测量在实例1到实例6和比较例1中制备的隔膜中的每一个的抗张强度,进 行W下实验。
[0118] 将在实例和比较例中制备的隔膜中的每一个在10个不同区域切成尺寸是长度 (MD) 10毫米X宽度灯D) 50毫米的矩形形状W获得10个样本。然后,样本中的每一个安装 在通用测试机UTM(抗张测定器)上并且抓持W具有20毫米的长度,随后测量在向样本施 加拉力时在MD和TD上的平均抗张强度。
[0119]实验实例4 阳120]测量隔腸的热收缩率 阳121] 为了测量在实例1到实例6和比较例1中制备的隔膜中的每一个的热收缩率,进 行W下实验。 阳122] 将在实例和比较例中制备的隔膜中的每一个在10个不同区域切成长度(MD) 50毫 米X宽度(TD)50毫米的尺寸W获得10个样本。然后,样本中的每一个保持在烘箱中在 105°C下1小时,随后测量在MD和TD上的收缩程度,并且然后计算平均热收缩率。 阳123]实验实例5阳124]测量隔腸的恪關收缩率
[0125]为了测量在实例1到实例6和比较例1中制备的隔膜中的每一个的烙融收缩率, 进行W下实验。
[01%] 将在实例和比较例中制备的隔膜中的每一个在10个不同区域切成尺寸是长度 (MD) 10毫米X宽度灯D) 80毫米的矩形形状W获得10个样本。然后,样本中的每一个安装 在TMA装置上,通过测量在0. 005牛顿的负载化oad)下W10°C/分钟的溫度增加率将样本 从室溫(约20°C)加热到约200°C时每个样本MD方向及TD方向的长度变化来测量经受烙 融收缩的样本的长度与样本的初始长度的比率,随后平均所获得的值W获得烙融收缩率。 [0127] 根据实验实例1到实验实例5的测量结果显示于表2中。 阳12引表2 [0129][表引 阳130]
阳131] 参看表2,可见根据TMA所测量,通过包含横向方向拉伸和横向弛豫的方法(实例 1到实例6)制备的隔膜的横向方向烙融收缩率与加工方向烙融收缩率的比率是1. 2或小于 1. 2,由此保证良好热稳定性同时改进抗张强度。
[0132]相反地,其中在横向方向拉伸之后不进行横向弛豫的比较例1的隔膜展示比实例 I到实例6的隔膜高的横向方向烙融收缩率和加工方向烙融收缩率,并且因此隔膜的横向 方向烙融收缩率与加工方向烙融收缩率的比率超过1. 2。
【主权项】
1. 一种聚烯烃隔膜,其中通过TM测量,所述隔膜的横向方向熔融收缩率(b)与所述隔 膜的加工方向熔融收缩率(a)的比率(b/a)是1. 2或小于1. 2。2. 根据权利要求1所述的聚烯烃隔膜,其中所述隔膜的加工方向熔融收缩率是10%到 35%〇3. 根据权利要求1或2所述的聚烯烃隔膜,其中所述隔膜的横向方向熔融收缩率是 5%到 35%。4. 根据权利要求1到3中任一权利要求所述的聚烯烃隔膜,其中所述隔膜在加工方向 上的抗张强度以及在横向方向上的抗张强度均是1,500千克力/平方厘米或大于1,500千 克力/平方厘米。5. 根据权利要求4所述的聚烯烃隔膜,其中所述隔膜的横向方向抗张强度(y)与加工 方向抗张强度(X)的比率(y/x)是0. 7比1。6. 根据权利要求1到5中任一权利要求所述的聚烯烃隔膜,其中所述隔膜的空气渗透 率是350秒/100立方厘米或小于350秒/100立方厘米。7. 根据权利要求1到6中任一权利要求所述的聚烯烃隔膜,其中所述隔膜的刺穿强度 是700克力或大于700克力。8. 根据权利要求1到7中任一权利要求所述的聚烯烃隔膜,其中所述隔膜在105°C下 保持1小时之后在加工方向上的热收缩率以及在横向方向上的热收缩率均小于4%。9. 一种制造聚烯烃隔膜的方法,包括: 使隔膜经受加工方向拉伸以及横向方向拉伸;以及 使所述隔膜经受横向弛豫以从经受所述横向方向拉伸的所述隔膜移出应力, 其中所述横向方向拉伸包括一级横向方向拉伸以及二级横向方向拉伸,进行所述横向 方向拉伸以使得经受所述二级横向方向拉伸的所述隔膜的横向宽度是I. IL或大于I. 1L, 以及进行所述横向弛豫以使得经受所述横向弛豫的所述隔膜的横向宽度是〇. 9L到小于 I. 3L,其中L是经受所述一级横向方向拉伸的所述隔膜的横向宽度。10. 根据权利要求9所述的制造聚烯烃隔膜的方法,其中所述隔膜的一级横向方向拉 伸因子(L2)与加工方向拉伸因子(L 1)的比率是I. 1到1. 8。11. 根据权利要求9或10所述的制造聚烯烃隔膜的方法,其中经受所述加工方向拉伸 以及所述横向方向拉伸的所述隔膜通过以下制造:通过挤压机挤压包括聚烯烃树脂以及稀 释剂的组成物以制备挤压物,随后将具有凝胶相的所述挤压物铸造成薄片。12. 根据权利要求11所述的制造聚烯烃隔膜的方法,其中所述加工方向拉伸以及所述 横向方向拉伸包括使所述隔膜经受所述加工方向拉伸以及所述一级横向方向拉伸,从经拉 伸的所述隔膜萃取所述稀释剂,干燥经拉伸的所述隔膜,以及使经干燥的所述隔膜经受所 述二级横向方向拉伸。13. 根据权利要求9到12中任一权利要求所述的制造聚烯烃隔膜的方法,其中所述二 级横向方向拉伸在ll〇°C到140°C的温度下进行。14. 一种电化学电池,包含阴极、阳极、隔膜以及电解质, 其中所述隔膜是根据权利要求1到8中任一权利要求所述的聚烯烃隔膜或是通过根据 权利要求9到13中任一权利要求所述的制造聚烯烃隔膜的方法制造的聚烯烃隔膜。15. 根据权利要求14所述的电化学电池,其中所述电化学电池是锂二次电池。
【专利摘要】本发明涉及一种制造隔膜的方法,其中通过从其对应的制造步骤之中控制隔膜伸长步骤来增强抗张强度并且降低熔融诱导的收缩。另外,本发明涉及一种由于升高的抗张强度而具有极好可卷绕性以及极好热稳定性同时维持低熔融诱导的收缩率的隔膜。此外,本发明涉及一种通过使用具有高抗张强度和低熔融诱导的收缩率的隔膜而具有增强稳定性的电化学电池。
【IPC分类】B32B27/32, H01M2/16
【公开号】CN105144429
【申请号】CN201480006846
【发明人】李相镐, 金箕旭, 李正承, 张锭洙, 郑准镐, 赵宰贤
【申请人】三星Sdi株式会社
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年1月29日
【公告号】WO2014119941A1
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