锂离子电池聚丙烯多孔隔膜及其制备方法_2

文档序号:9868533阅读:来源:国知局
确取聚丙締树脂、2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔下基苯酪)憐酸氨巧和 苯甲酸巧,加热至210°C得烙体;
[0042] 2)将烙体由模头挤出,在冷却漉上冷却铸成厚片,冷却溫度为100°C ;
[0043] 3)取厚片在135°C下进行先纵向3倍率,再横向2倍率的逐次拉伸,制成薄膜;
[0044] 4)取薄膜在100°C下热定型,即得。
[0045] 实施例3
[0046] 本实施例中的裡离子电池聚丙締多孔隔膜,原料由W下质量的组分组成:亚甲基 双(2,4-二叔下基苯氧基)憐酸侣23.Og,苯甲酸儀17.Og,聚丙締树脂2.0kg。其中,聚丙締树 脂为粘均分子量1.1 X IO5的间规树脂,烙融指数为7. Sg/lOmin。
[0047] 聚丙締多孔隔膜的制备方法,包括W下步骤:
[0048] 1)按照质量准确取聚丙締树脂、亚甲基双(2,4-二叔下基苯氧基)憐酸侣和苯甲酸 儀,加热至210°C得烙体;
[0049] 2)将烙体由模头挤出,在冷却漉上冷却铸成厚片,冷却溫度为Iior ;
[0050] 3)取厚片在140°C下进行先纵向3倍率,再横向2.5倍率的逐次拉伸,制成薄膜; [0化1] 4)取薄膜在13(TC下热定型,即得。
[0化2] 实施例4
[0053] 本实施例中的裡离子电池聚丙締多孔隔膜,原料由W下质量的组分组成:亚甲基 双(2,4-二叔下基苯基)憐酸侣35.Og,班巧酸钢15.Og,聚丙締树脂2.0kg。其中,聚丙締树脂 为粘均分子量3.7X10 5的等规树脂,烙融指数为5g/10min。
[0054] 聚丙締多孔隔膜的制备方法,包括W下步骤:
[0055] 1)按照质量准确取聚丙締树脂、亚甲基双(2,4-二叔下基苯基)憐酸侣和班巧酸 钢,加热至210°C得烙体;
[0056] 2)将烙体由模头挤出,在冷却漉上冷却铸成厚片,冷却溫度为130°C ;
[0057] 3)取厚片在125 °C下进行先纵向3.2倍率,再横向2.5倍率的逐次拉伸,制成薄膜; [0化引 4)取薄膜在13(TC下热定型,即得。
[0化9] 实施例5
[0060] 本实施例中的裡离子电池聚丙締多孔隔膜,原料由W下质量的组分组成:二环己 基对苯二甲酯胺18.0g、2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔下基苯酪)憐酸氨巧22. Og,戊二酸巧 20.Og,聚丙締树脂2.0kg。其中,聚丙締树脂为粘均分子量7.OX IO5的等规树脂,烙融指数 为2g/10min。
[0061] 聚丙締多孔隔膜的制备方法,包括W下步骤:
[0062] 1)按照质量准确取聚丙締树脂、二环己基对苯二甲酯胺、2,2'-亚甲基-二(4,6-二 叔下基苯酪)憐酸氨巧和戊二酸巧,加热至210°C得烙体;
[0063] 2)将烙体由模头挤出,在冷却漉上冷却铸成厚片,冷却溫度为13(TC ;
[0064] 3)取厚片在135 °C下进行先纵向3.5倍率,再横向2.5倍率的逐次拉伸,制成薄膜; [00化]4)取薄膜在13(TC下热定型,即得。
[0066] 实施例6
[0067] 本实施例中的裡离子电池聚丙締多孔隔膜,原料由W下质量的组分组成:2,6-苯 二甲酸环己酷胺37.0g,2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔下基苯酪)憐酸钢30.0g,己酸巧13.0g, 聚丙締树脂2.OkgD其中,聚丙締树脂为粘均分子量8.1 X IO5的等规树脂,烙融指数为1.2g/ 10min〇
[0068] 聚丙締多孔隔膜的制备方法,包括W下步骤:
[0069] 1)按照质量准确取聚丙締树脂、2,6-苯二甲酸环己酷胺、2,2'-亚甲基-二(4,6-二 叔下基苯酪)憐酸钢和己酸巧,加热至210°C得烙体;
[0070] 2)将烙体由模头挤出,在冷却漉上冷却铸成厚片,冷却溫度为120°C ;
[0071] 3)取厚片在125°C下进行先纵向4倍率,再横向2.5倍率的逐次拉伸,制成薄膜;
[0072] 4)取薄膜在130°C下热定型,即得。
[0073] 实施例7
[0074] 本实施例中的裡离子电池聚丙締多孔隔膜,原料由W下质量的组分组成:亚甲基 双(2,4-二叔下基苯氧基)憐酸侣48.Og,己二酸儀26.Og, 1,3-下二酸巧26.Og,聚丙締树脂 2.0kg。其中,聚丙締树脂为粘均分子量9.SXlO5的等规树脂,烙融指数为0.5g/10min。
[0075] 聚丙締多孔隔膜的制备方法,包括W下步骤:
[0076] 1)按照质量准确取聚丙締树脂、亚甲基双(2,4-二叔下基苯氧基)憐酸侣、己二酸 儀和1,3-下二酸巧,加热至260°C得烙体;
[0077] 2)将烙体由模头挤出,在冷却漉上冷却铸成厚片,冷却溫度为14(TC ;
[0078] 3)取厚片在135°C下进行先纵向4倍率,再横向3倍率的逐次拉伸,制成薄膜;
[00巧]4)取薄膜在145。(:下热定型,即得。
[0080] 试验例
[0081] 取上述实施例制备的聚丙締多孔隔膜,采用沈M和压隶仪测定孔径和孔隙率,采用 国际通用的Gurley仪器测量法进行透气性测试,采用国标GB/T 1040.3-2006中方法测定 10mm宽度的长方形隔膜的拉伸强度,采用国标GM-JS-005-006中方法测定100X100mm的正 方形隔膜的穿刺强度,采用国标GB/T 12027-2004中方法测试隔膜在90 ± 2 °C、1小时的横纵 向收缩率,试验结果见下表1。
[0082] 表1实施例制备聚丙締多孔隔膜的试验结果
[0085]从表1可W看出,实施例制备聚丙締多孔隔膜的平均孔径为62~290nm,孔隙率为 35~48%,透气度为200~378s/100mL,透气性能良好,刺穿强度和拉伸强度高,90°C下热收 缩率低。
[0086] 电池循环性能测试:
[0087] 电池组装:在手套箱内,分别将上述实施例1~7制备的聚丙締多孔隔膜、钻酸裡和 裡金属片按照裡金属负极片、隔膜、钻酸裡正极片的顺序叠放在电池壳内,滴入适量电解液 润湿,封口。
[0088] 电池循环性能测试:在蓝电系统上测试电池循环性能,充放电采用0.5C。经过50次 和100次循环后,测得电池的容量和初始容量的比值,测试结果见下表2。
[0089] 表2实施例制备聚丙締多孔隔膜的电池循环性能试验结果
[0091]从表2可W看出,经过多次循环,电池的容量损失较小。
【主权项】
1. 锂离子电池聚丙烯多孔隔膜,其特征在于:原料由以下质量百分数的组分组成:孔型 修饰剂0.075~2.5%,孔径调节剂0.025~2.5%,余量为聚丙烯树脂;孔型修饰剂选自有机 磷酸盐、酰胺类成核剂中的任意一种或两种的组合;孔径调节剂选自苯甲酸盐、3~6个碳的 烷基羧酸盐中的任意一种或两种的组合。2. 根据权利要求1所述的聚丙烯多孔隔膜,其特征在于:所述的有机磷酸盐为2,2'_亚 甲基-二(4,6-二叔丁基苯酚)磷酸钠、2,2 亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯酚)磷酸氢钙、亚甲 基双(2,4-二叔丁基苯氧基)磷酸铝、亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸铝。3. 根据权利要求1所述的聚丙烯多孔隔膜,其特征在于:所述的酰胺类成核剂为二环己 基对苯二甲酰胺、2,6-苯二甲酸环己酰胺。4. 根据权利要求1所述的聚丙烯多孔隔膜,其特征在于:所述苯甲酸盐为苯甲酸钠,苯 甲酸钙、苯甲酸镁。5. 根据权利要求1所述的聚丙烯多孔隔膜,其特征在于:所述3~6个碳的烷基羧酸盐为 琥珀酸钠、戊二酸钙、己酸钙、1,3_ 丁二酸钙、己二酸镁。6. 根据权利要求1所述的聚丙烯多孔隔膜,其特征在于:聚丙烯树脂的熔融指数为0.5 ~15g/10min〇7. 如权利要求1所述锂离子电池聚丙烯多孔隔膜的制备方法,其特征在于:包括以下步 骤: 1) 按照质量百分数取各组分,加热至180~260°C得熔体; 2) 将熔体制成厚片,再拉伸制成薄膜,热定型,即得。8. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中先将孔型修饰剂、孔径调节 剂溶于易挥发溶剂中,再喷洒在聚丙烯树脂上,烘干。9. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中先将熔体挤出,在冷却辊上 冷却制成厚片,冷却的温度为90~140 °C。10. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中拉伸为双向拉伸,拉伸的温 度为120~140°C,拉伸的总倍率为3~12倍。
【专利摘要】本发明公开了一种锂离子电池聚丙烯多孔隔膜及其制备方法,属于锂离子电池隔膜技术领域。锂离子电池聚丙烯多孔隔膜的原料由以下质量百分数的组分组成:孔型修饰剂0.075~2.5%,孔径调节剂0.025~2.5%,余量为聚丙烯树脂;孔型修饰剂选自有机磷酸盐、酰胺类成核剂中的任意一种或两种的组合;孔径调节剂选自苯甲酸盐、3~6个碳的烷基羧酸盐中的任意一种或两种的组合。本发明采用原位复合方式,将孔型修饰剂和孔径调节剂加入聚丙烯树脂中,混合料经熔融铸片、双向拉伸后热定型制得聚丙烯多孔隔膜,隔膜膜孔的平均孔径为60~300nm,大小适中,隔膜的孔隙率为35~50%,刺穿强度高,透气度为200~400s/100mL,透气性良好。
【IPC分类】H01M2/16, H01M2/14
【公开号】CN105633328
【申请号】CN201610006439
【发明人】杨书廷, 谷继峰, 曹相杰, 董红玉, 尹艳红, 褚鹏杰
【申请人】河南师范大学, 新乡市中科科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月6日
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