一种成孔均匀的干法单向拉伸隔膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于锂电池干法单向拉伸隔膜的制备领域，特别涉及一种成孔均匀的干法 单向拉伸隔膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一，决定了电池的界面结构、内阻等， 其性能的差异直接影响了锂离子电池的电化学性能及性能的一致性。一致性好的隔膜可以 提高电池的一致性，而这对于延长电池的使用寿命、提高电池的安全性能具有重要的意义。
[0003] 隔膜的一致性主要包括隔膜厚度一致性及成孔一致性。而目前国内的隔膜热处理 工艺均为将流延膜收卷后再进行烘箱式热处理，不但热处理时间长而且很不均匀，严重影 响了隔膜制造成本及隔膜成孔的一致性。因此提高隔膜热处理一致性进而提高隔膜成孔均 匀性具有重要的意义。
【发明内容】
[0004] 本发明采用干法单向拉伸制备成孔均匀的聚烯烃隔膜。采用此方法的生产设备/ 工艺技术简单、成熟，经过挤出、流延、退火处理、单向拉伸等环节，能够高效连续地大规模 生产，无需单独采用热处理烘箱进行长时间的退火处理。所制备的各种规格干法单向拉伸 隔膜的成本较低，透气极差< 70s。
[0005] 本发明的目的在于提供一种成孔均匀的干法单向拉伸隔膜的制备方法。
[0006] 本发明的上述技术目的可以通过以下技术方案实现：
[0007] a、铸片:将聚烯烃颗粒通过挤出机塑化形成聚烯烃熔体，然后从模头低温挤出，冷 却辊铸片，经定型辊定型退火后得到片状聚烯烃基膜；
[0008] b、单向拉伸:将退火处理后的聚烯烃基膜经拉伸、高温定型、冷却后即可得到成孔 均匀的干法单向拉伸隔膜；
[0009] 所述a步骤中，挤出机工作温度在170~250°C，模头设定温度在180~240°C，冷却 辊温度设定在50~120°C，定型辊温度为100~160°C ;
[0010] 所述b步骤中，拉伸速度为l.Om/min~8.0m/min，倍率为1.5~3.0倍，温度为120~ 160°C ;高温定型温度为150~160°C，高温定型时间为1~4min。
[0011] 上述步骤中制备成孔均匀的干法单向拉伸隔膜的关键在于控制挤出机温度、模头 温度、退火条件。
[0012] 优选地，挤出机工作温度为190~210°C。
[0013] 优选地，模头温度为185~205°C。
[0014] 优选地，冷却辊温度设定在60~100°C。
[0015] 优选地，定型辊温度为130~155°C。
[0016] 优选地，所述13步骤中，拉伸速度为3.〇111/111；[11~5.0111/111；[11，倍率为1.8~2.2，温度为 130~150。。。
[0017]所述聚稀经材料包括:聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯晴、聚4-甲基戊烯等，作为优选采用 平均分子量为2 X IO6~5 X IO6，熔融指数为0.5~5.0g/10min的聚丙烯。
[0018] 本发明所制备的锂电池隔膜，厚度为12μπι~60μπι，透气极差< 70s。
[0019] 本发明具有以下优点：
[0020] (1)本发明生产设备/工艺技术成熟，经过挤出、流延、退火处理、单向拉伸等环节， 能够高效连续地大规模生产。
[0021] (2)生产效率提高，生产成本降低，退火均匀性好，无需长时间的退火处理。
[0022] (3)所制备的干法单向拉伸隔膜成孔均匀性好，透气极差< 70s。
【附图说明】
[0023]图1实施例1扫描电镜图 [0024]图2实施例2扫描电镜图
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0026] 制备高成孔均匀的干法单向拉伸隔膜步骤如下：
[0027] a、铸片:将聚烯烃颗粒通过挤出机塑化形成聚烯烃熔体，然后从模头低温挤出，冷 却辊铸片，经定型辊退火得到聚烯烃基膜，收成卷状。
[0028] b、单向拉伸:将退火处理后的聚丙烯基膜经拉伸、高温定型、冷却后即可得到高成 孔均匀的干法单向拉伸隔膜。
[0029]其中，所述步骤a收成卷状长度优选为500~1000m，因为收成卷状过短影响生产效 率，收成卷状过长则不利于后面步骤b中的退火处理时的散热，影响聚丙烯片晶结构的完 善。
[0030] 上述步骤中制备成孔均匀的干法单向拉伸隔膜的关键在于控制挤出机温度、模头 温度、退火条件。
[0031] 所述聚烯烃材料包括:聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯晴、聚4-甲基戊烯等，作为优选采用 平均分子量为2 X IO6~5 X IO6，熔融指数为0.5~5.0g/10min的聚丙烯。
[0032] 所述a步骤中，挤出机工作温度在170~250°C，模头设定温度在180~240°C，冷却 辊温度设定在50~120°C，定型辊温度为100~160°C，作为优选，挤出机工作温度为190~ 230°C，模头温度为180~205°C，冷却辊温度设定在60~100°C，定型辊温度为130~155°C。 [0033] 所述b步骤中，拉伸速度为l.Om/min~8.0m/min，倍率为1.5~3,温度为120~160 °C，高温定型温度设定在150~160°C，高温定型时间设定在1~4min。
[0034] 实施例1
[0035] a、铸片:将聚烯烃颗粒通过挤出机塑化形成聚烯烃熔体，然后从模头低温挤出，冷 却辊铸片，经定型辊定型退火后得到片状聚烯烃基膜；
[0036] b、单向拉伸:将退火处理后的聚烯烃基膜经拉伸、高温定型、冷却后即可得到成孔 均匀的干法单向拉伸隔膜；
[0037] 所述a步骤中，挤出机工作温度在170°C，模头设定温度在180°C，冷却辊温度设定 在50°C，定型辊温度为100°C ;
[0038] 所述b步骤中，拉伸速度为I .Om/min，倍率为1.5倍，温度为120 °C ;高温定型温度为 150°C，高温定型时间为lmin。
[0039] 实施例2
[0040] a、铸片:将聚烯烃颗粒通过挤出机塑化形成聚烯烃熔体，然后从模头低温挤出，冷 却辊铸片，经定型辊定型退火后得到片状聚烯烃基膜；
[0041] b、单向拉伸:将退火处理后的聚烯烃基膜经拉伸、高温定型、冷却后即可得到成孔 均匀的干法单向拉伸隔膜；
[0042]所述a步骤中，挤出机工作温度在250°C，模头设定温度在240°C，冷却辊温度设定 在120°C，定型辊温度为160°C ;
[0043] 所述b步骤中，拉伸速度为8. Om/min，倍率为3.0倍，温度为160 °C ;高温定型温度 160°C，高温定型时间为4min。
[0044] 实施例3<