专利名称：一种电池隔膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电池隔膜，具体涉及一种动力电池用隔膜及其制备方法。
背景技术：
锂离子二次电池是能量密度极高的一种电池，但是存在因短路而引起爆炸的危险。在锂离子二次电池中，隔膜主要用于锂离子的传导，并将电池内部的正负极相互隔开，以防止电池自我放电及两极短路等问题，起到一定的安全保护作用。隔膜的热稳定性、渗透性、孔隙度及膜厚度等都对电池性能有着重要的影响。近年来，锂离子二次电池的应用已延及混合动力汽车等领域，对于隔膜而言，所需要满足的热稳定性要求也越来越严格。这是因为，隔膜热稳定性差会导致电池过热和因隔 膜熔化破裂而引起爆炸，而电池中隔膜的热稳定性决定于闭孔温度和破膜温度，为了确保电池的热稳定性，隔膜需要具有较低的闭孔温度和较高的破膜温度。目前，为了提高隔膜的热稳定性，有将无机材料或耐热性树脂添加到聚乙烯中的，但是这种方法中，填料与聚乙烯相容性较差，成膜加工困难，且制得的膜强度较差。另外，动力电池对隔膜的渗透性要求也比一般小电池的高，这是因为渗透性差会导致电池内阻较大，无法给电动车提供足够的能量，目前用的湿法或干法制得的聚烯烃隔膜透气性一般，也无法达到动力电池的需求。有报道过采用聚偏氟乙烯无纺布作为电池隔膜的，这种无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点，因具有布的外观和某些性能而称其为布。聚偏氟乙烯无纺布作为电池隔膜，可以提高隔膜的透气性及高温破膜温度，但是其闭孔温度过高，一般可高达150°C，而为了防止电池过热出现爆炸现象，动力电池往往对于隔膜的闭孔温度有较高要求，一般需要在135°C以下，因此，单纯的聚偏氟乙烯无纺布隔膜无法满足动力电池的需要。同时，因聚偏氟乙烯无纺布孔隙率过大，孔径大小分布不均匀，存在个别较大孔径，对电池存在一定的安全隐患，而且单独以聚偏氟乙烯无纺布作为电池隔膜，刺穿拉伸强度较差，这些都依然达不到动力电池对隔膜性能的要求。
发明内容
本发明为解决现有电池隔膜透气度、高温破膜温度不理想，聚偏氟乙烯无纺布隔膜闭孔温度过高，刺穿拉伸强度差的技术问题，提供一种在透气度、闭孔温度、高温破膜温度以及拉伸强度等方面性能更为优良的新型电池隔膜及其制备方法。本发明提供一种电池隔膜，隔膜的基材为聚偏氟乙烯无纺布，聚偏氟乙烯无纺布的两面有涂覆层，涂覆层的材料包括超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯。本发明还提供一种电池隔膜的制备方法，包括以下步骤
(a)将超高分子量聚乙烯与线性低密度聚乙烯混合，混合后置于第二溶剂中，加热搅拌溶解，得到混合溶液；
(b)将混合溶液涂覆到聚偏氟乙烯无纺布的两面，得到涂覆后的膜片；(C)对涂覆后的膜片进行拉伸，得到拉伸后的膜片；
Cd)对拉伸后的膜片进行热定型，得到隔膜；
第二溶剂为聚烯烃的良溶剂，即与聚烯烃具有相类似的极性，根据相似相容原理能够将聚烯烃很好的溶解的溶剂。本发明的发明人意外发现，将超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯的混合物涂覆到聚偏氟乙烯无纺布的两面，所得隔膜的表面孔径分布更为均匀，透气性较好，闭孔温度明显降低，刺穿强度和破膜温度也明显提高，为电池提供了更安全的保护性能。推测其原因为涂覆了超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯混合物的隔膜，其隔膜孔隙率为40%-80%，有较高孔隙率的隔膜其透气性能优良；同时，由于聚偏氟乙烯的熔点高达170°C，为隔膜提供了较高的破膜温度，而涂覆的聚烯烃熔点约为135°C，为隔膜提供了较低的闭孔温度，从而使所得隔膜同时具有较高的破膜温度和较低的闭孔温度。另外，一般的无纺布隔膜，由于其是纤维经过铺纲、热压卷取连续一步法生产而成，所得无纺布纤维取向度低，纤维间粘结性差，制得的无纺布隔膜拉伸刺穿强度较差，而在无纺布两面涂覆了超高分子量 聚乙烯和线性低密度聚乙烯，超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯经过拉伸取向后，机械强度明显提高，为隔膜提供了较高的刺穿拉伸强度，从而使所得隔膜的刺穿拉伸强度明显提闻。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供一种电池隔膜，隔膜的基材为聚偏氟乙烯无纺布，聚偏氟乙烯无纺布的两面有涂覆层，涂覆层的材料包括超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯。本发明所提供的电池隔膜中，优选的，以涂覆层的质量百分含量为基准，超高分子量聚乙烯的含量为12-97%，线性低密度聚乙烯的含量为3-88%;进一步优选的，超高分子量聚乙烯的含量为50-88%，线性低密度聚乙烯的含量为12-50%;让超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯溶解更为均匀，同时让涂覆层与聚偏氟乙烯无纺布基材之间具有更加良好的粘结性。本发明所提供的电池隔膜中，优选的，超高分子量聚乙烯的重均分子量为1 X 106-7X 106，超高分子量聚乙烯的分子量分布为3-30 ;线性低密度聚乙烯重均分子量为1 X 104-8X 104，线性低密度聚乙烯的分子量分布为I. 5-5 ；
进一步优选的，超高分子量聚乙烯的重均分子量为2X 106-4X 106，超高分子量聚乙烯的分子量分布为5-15 ;线性低密度聚乙烯重均分子量为2X 104-5X 104，线性低密度聚乙烯的分子量分布为I. 8-3 ;使超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯均匀溶解，同时使涂覆溶液有较大的粘度，更为容易的粘附在聚偏氟乙烯无纺布基材上。本发明所提供的电池隔膜中，优选的，涂覆层的厚度为4_12um，进一步优选的，涂覆层的厚度为5-8um，使涂覆层在最大程度的改善聚偏氟乙烯无纺布孔径分布均匀问题及隔膜强度问题的同时，让隔膜具有更为优良的透气性能。本发明所提供的电池隔膜中，优选的，聚偏氟乙烯无纺布的厚度为12-25um，进一步优选的，聚偏氟乙烯无纺布的厚度为15-20um ;使无纺布具有足够大的强度和更好的透气性能。本发明所提供的电池隔膜中，优选的，聚偏氟乙烯的重均分子量为2X IO5-SXlO5,进一步优选的，聚偏氟乙烯的重均分子量为3X 105-6X 105;优选的，聚偏氟乙烯的分子量分布为2-5，进一步优选的，聚偏氟乙烯的分子量分布为2. 2-3. 5。使得聚偏氟乙烯能溶解均匀、粘度适中、制得的聚偏氟乙烯无纺布中珠状物尽量少，同时提高无纺布的刺穿拉伸强度。本发明所提供的电池隔膜中，优选的，聚偏氟乙烯无纺布的网孔直径为50_900nm，进一步优选的，聚偏氟乙烯无纺布的网孔直径为60-400nm ;在尽量保证隔膜不出现缺陷的同时，更好的改善电池隔膜的透气性。本发明所提供的电池隔膜中，优选的，聚偏氟乙烯无纺布的孔隙率为50-80%，进一步优选的，聚偏氟乙烯无纺布的孔隙率为55-75% ;在保证隔膜具有足够的透气率的同时， 也保证纤维之间具有足够的粘结强度，从而提高无纺布隔膜的强度。本发明还提供一种电池隔膜的制备方法，包括以下步骤
(a)将超高分子量聚乙烯与线性低密度聚乙烯混合，混合后置于第二溶剂中，加热搅拌溶解，得到混合溶液；
(b)将混合溶液涂覆到聚偏氟乙烯无纺布的两面，得到涂覆后的膜片；
(c)对涂覆后的膜片进行拉伸，得到拉伸后的膜片；
Cd)对拉伸后的膜片进行热定型，得到隔膜；
第二溶剂为聚烯烃的良溶剂，是指与聚烯烃极性相近的溶剂，优选的，选自十氢萘、煤油、苯、甲苯、氯仿、乙醚、三氯乙烯、石蜡或液体石蜡中的一种或多种。本发明提供的电池隔膜的制备方法，优选的，在步骤(a)中，以混合溶液的质量百分含量为基准，超高分子量聚乙烯的含量为1_15%，线性低密度聚乙烯的含量为O. 5-8%，第二溶剂为75-99%;进一步优选的，以混合溶液的质量百分含量为基准，超高分子量聚乙烯的含量为3-8%，线性低密度聚乙烯的含量为1_3%，第二溶剂的含量为85-96% ;让超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯尽可能均匀溶解，同时让涂覆层与聚偏氟乙烯无纺布基材之间具有更加良好的粘结性。本发明提供的电池隔膜的制备方法，优选的，在步骤(b)中，涂布机的运转速度为l-10m/min，涂覆超高分子量聚乙烯与线性低密度聚乙烯混合溶液的厚度为4_12um ;进一步优选的，涂布机的运转速度为I. 5-4m/min ;在保证涂覆层及时的黏附到无纺布基材上的同时，进一步提闻生广效率。本发明提供的电池隔膜的制备方法中，优选的，在步骤(C)中，对涂覆后的膜片进行的拉伸可为一次拉伸后萃取或者为包括低温拉伸和高温拉伸的拉伸，其中，低温拉伸是为了分相。优选的，一次拉伸后萃取的过程中，一次拉伸的拉伸温度为80_130°C，一次拉伸的面积拉伸比为2-16 ;萃取剂选自正己烷、庚烷、辛烷或亚甲基氯化物中的至少一种，萃取后的膜片的溶剂残留率< 5% ;进一步优选的，一次拉伸的拉伸温度为90-120°C，一次拉伸的面积拉伸比为3-12，提高隔膜的强度性能；萃取剂选自正己烷、庚烷、辛烷或亚甲基氯化物中的至少一种，萃取后的膜片的溶剂残留率< 1%，进一步提高隔膜的透气度、拉伸强度、刺穿强度及破膜温度等性能。更优选的为包括低温拉伸和高温拉伸的两次拉伸，其中，首先进行低温拉伸，对超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯及第二溶剂进行分相，低温拉伸的拉伸温度为10-60°C，低温拉伸的面积拉伸比为I. 2-4 ;在低温拉伸之后再进行高温拉伸使第二溶剂充分挥发，高温拉伸的拉伸温度为80-125°C，高温拉伸的面积拉伸比为2-8 ;进一步优选，低温拉伸的拉伸温度为20-40°C，低温拉伸的面积拉伸比为I. 5-3，提高第二溶剂与超高分子量聚乙烯及线性低密度聚乙烯之间的分相效果；优选的，高温拉伸的拉伸温度为90-110°C，高温拉伸的面积拉伸比为3-7，让第二溶剂挥发更为完全，同时使隔膜具有更高的拉伸穿刺强度。本发明提供的电池隔膜的制备方法，优选的，步骤(d)包括以下步骤
(dl)对拉伸后的膜片进行辐射交联，得到辐射后的膜片；
(d2)对辐射后的膜片进行热定型，得到隔膜。更优选的，在步骤(dl)中，辐射交联的过程中有添加敏化剂，敏化剂选自二氯化·硅、四氯化碳、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或三烯丙基异腈尿酸酯中的一种或多种。在射线照射下，在敏化剂的作用下，聚烯烃及聚偏氟乙烯分子链上会打开若干游离基团，将两个或几个线型分子交叉连接在一起，通过辐射交联能够使得无纺布、涂覆层发生交联贴附得更好。更优选的，在步骤(dl)中，辐射交联射线选自λ射线、X射线或电子束，射线的剂量为100-400kGy ;进一步优选的，射线的剂量为200_300kGy ;能使更多的活性自由基参与交联，同时避免聚烯烃与聚偏氟乙烯的降解。本发明提供的电池隔膜的制备方法，优选的，在步骤(d2)中，热定型的温度为IOO0C _140°C，热定型包括微拉伸，微拉伸的面积拉伸比为1-5 ;进一步优选的，热定型的温度为120。。_130°C，微拉伸的面积拉伸比为I. 2-2。本发明提供的电池隔膜的制备方法中，聚偏氟乙烯无纺布可直接商购得到，也可由以下步骤制得
(Si)将聚偏氟乙烯置于第一溶剂中，加热搅拌溶解，得聚偏氟乙烯纺丝液；
(s2)将聚偏氟乙烯纺丝液置于高压静电纺丝装置中，得聚偏氟乙烯无纺布；
所述第一溶剂为聚偏氟乙烯溶剂，主要是和聚偏氟乙烯溶解形成有一定电导率的纺丝液。优选的，第一溶剂选自N，N- 二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃中的一种或多种。本发明提供的电池隔膜的制备方法，优选的，在步骤(Si)中，将聚偏氟乙烯置于第一溶剂中，加热搅拌溶解后，还对其进行超声脱泡处理，从而使制得的纤维具有更好的连续性。超声脱泡可采用本技术领域的技术人员所熟知的各种方法，例如减压脱泡法，静止脱泡法，高温脱泡法或超声脱泡法。本发明提供的电池隔膜的制备方法，优选的，在步骤(Si)中，以聚偏氟乙烯纺丝液的质量百分含量为基准，聚偏氟乙烯为3-30%，第一溶剂为70-98% ;进一步优选的，聚偏氟乙烯为8-20%，第一溶剂为80-90% ;从而使电场力下的纺丝液流动更为均匀，带电纺丝液射流更为稳定，制得的纤维更加连续，分布更加均匀。
本发明提供的电池隔膜的制备方法，优选的，在步骤(Si)中，加热搅拌的温度为30-80°C，加热搅拌的速率为10-500r/min，加热搅拌的时间为O. l_4h ;进一步优选的，加热搅拌的温度为45-70°C，加热搅拌的速率为30-200r/min，加热搅拌的时间为O. 5_2h ;减少了聚偏氟乙烯溶解氧化降解的出现，也减少了气泡的产生，从而使聚偏氟乙烯在溶剂中分散更为均匀。本发明提供的电池隔膜的制备方法，步骤(s2)具体为将(Si)中所制得静电纺丝溶液注入纺丝装置中的三通管中，喷丝口与高压电源阳极输出端相连，阴极输出端与金属接收板相接，开启高压电源，预热30min，调节纺丝电压与喷丝口至金属板之间的距离，开始纺丝。则聚偏氟乙烯纺丝液从喷丝口喷出后在空中形成喷射细流，并以高速不规则的螺旋轨迹向收集板运行。由于溶剂挥发，纺丝细流固化，落在接收装置上，形成类似无纺布的纤维聚集体，再对这些纤维聚集体进行加固压实形成聚偏氟乙烯无纺布。本发明提供的电池隔膜的制备方法，优选的，在步骤(s2)中，纺丝电压为1-80KV， 更优选的为7-30 KV,进一步优选的为8-15KV，在升高电压，增大电场强度，使纤维更细且更均匀的同时，也避免了电压过高，纺丝液射流获得的加速度太大，短时间内接收板上累积的“湿”丝过多，溶剂无足够的时间挥发，导致纤维间易聚并且出现相互粘连的现象。优选的，喷丝口与金属板之间的接收距离为5-30cm，进一步优选的，接收距离为10-18cm，使接收板上累积的“湿”丝所含溶剂尽量挥发完全，并保证纺丝液能尽可能完全的喷到接收板上，从而使形成的无纺布更加规整，厚度均匀性更好。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。实施例I
本实施例中的隔膜通过以下步骤制得
(si)将4kg、重均分子量为3. 7X 105、分子量分布为2. 4的聚偏氟乙烯与32kg N,N- 二甲基甲酰胺、4kg丙酮混合，加入搅拌罐中，在50r/min的搅拌速率下，升温至60°C，加热搅拌lh，超声脱泡，静置2h，得到聚偏氟乙烯纺丝液；
(s2)将(Si)中所得纺丝液注入高压静电纺丝装置中的三通管中，喷丝口与高压电源阳极输出端相连，阴极输出端与金属接收板相接，开启高压电源13KV，预热30min，调节纺丝电压与喷丝口至金属接收板之间的距离为15cm，开始纺丝，形成类似无纺布的纤维聚集体，再对这些纤维聚集体进行加固压实形成聚偏氟乙烯无纺布；
制得接收板上的聚偏氟乙烯纤维直径为50-200 nm,无纺布的网孔直径为80_300nm，无纺布厚为16um，孔隙率为70% ；
(a)将2kg、重均分子量为3.9X 106、分子量分布为5. 3的超闻分子量聚乙烯，O. 4kg重均分子量为4X 104、分子量分布为2的线性低密度聚乙烯与37. 6kg十氢萘混合，加入搅拌罐中，在50r/min的搅拌速率下,升温至135°C ,加热搅拌2h,得到混合溶液；
(b)将(a)中所得混合溶液涂覆到(s2)中所得聚偏氟乙烯无纺布的两面，涂布机的运转速度为2m/min，涂覆层的厚度为7um，得到涂覆后的膜片；
(c)对(b)中所得膜片进行拉伸，先进行低温拉伸，拉伸温度为30°C，面积拉伸比为3；再进行高温拉伸，拉伸温度为105°C，面积拉伸比为5 ；
(dl)对拉伸后的隔膜进行辐照交联，使涂覆层和聚偏氟乙烯无纺布基材粘结得更好； (d2)辐照交联后对隔膜进行热定型，热定型的温度为124°C，微拉伸的面积拉伸比为I. 2 ；
所得隔膜记作Si。实施例2
与实施例I的不同之处在于步骤(s2)中，高压电源为20KV，制得的无纺布厚为26 um。所得隔膜记作S2。实施例3
与实施例I的不同之处在于步骤(Si)中，将8kg聚偏氟乙烯与28kg N, N-二甲基甲酰胺、4kg丙酮混合。所得隔膜记作S3。实施例4 与实施例I的不同之处在于步骤(s2)中，高压电源为5KV，纺丝电压与喷丝口至金属接收板之间的距离为5cm，制得聚偏氟乙烯纤维直径为40-500 nm，无纺布的网孔直径为50-400nm，孔隙率为60%。所得隔膜记作S4。实施例5
与实施例I的不同之处在于步骤(a)中，将6kg超高分子量聚乙烯、I. 2kg线性低密度聚乙烯与32. 8kg十氢萘混合。所得隔膜记作S5。实施例6
与实施例I的不同之处在于步骤(a)中，将O. 8kg超高分子量聚乙烯、I. 6kg线性低密度聚乙烯与37. 6kg十氢萘混合。所得隔膜记作S6。实施例7
与实施例I的不同之处在于步骤(a)中，将2. 35kg超高分子量聚乙烯、O. 05kg线性低密度聚乙烯与37. 6kg十氢萘混合。所得隔膜记作S7。实施例8
与实施例I的不同之处在于步骤(b)中，涂布机的运转速度为5m/min，涂覆层的厚度为12um。所得隔膜记作S8。实施例9
与实施例I的不同之处在于步骤(c)中，对膜片低温拉伸时拉伸温度为20°C，高温拉伸时拉伸温度为90°C。所得隔膜记作S9。实施例10
与实施例I的不同之处在于没有经过步骤(dl)，即没有对拉伸后的隔膜进行辐照交联处理。所得隔膜记作S10。实施例11
与实施例I的不同之处在于步骤(a)中，将2kg超高分子量聚乙烯，O. 4kg线性低密度聚乙烯与37. 6kg液体石蜡混合；步骤(c)中，对膜片只进行一次拉伸，拉伸温度为120°C，面积拉伸比为6，拉伸后的膜片用正己烷萃取，萃取后的溶剂残留率为O. 5%，萃取后对隔膜进行干燥，干燥温度为80°C。所得隔膜记作S11。对比例I
本对比例与实施例I的不同之处在于没有对聚偏氟乙烯无纺布进行涂覆，得到的隔膜，记作Dl。对比例2与实施例I的不同之处在于通过高压静电纺丝所制备的是偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物无纺布。所制备的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物纤维直径为300-500 nm，无纺布的网孔直径为500-800nm，无纺布厚为30um，孔隙率为70%，所得无纺布未进行涂覆得到的隔膜，记作D2。性能测试 对以上制得的Sl-Sll及D1-D2隔膜进行以下测试。I.透气度
采用4110型Gurley透气仪，在平均压力差为I. 23kPa，圆筒内隔膜压缩面积为6. 42cm2的条件下，根据通过IOOml体积的空气所用的时间，测试Sl-Sll及D1-D2隔膜的透气度。该测试根据GB/T5402-2003测试标准。2.刺穿强度
采用穿刺仪测定Sl-Sll及D1-D2隔膜的刺穿强度，具体的采用Imm直径的针，针尖无锐边缘，以2m/min的速度分别垂直刺过Sl-Sll及D1-D2隔膜，并用FGN-5B型数据记录仪记录数据。3.热收缩百分比
分别取约120mmX120mm的Sl-Sll及D1-D2隔膜，在上面标记IOOmmX IOOmm的区域，
把标记好的隔膜分别铺展在烘箱中，盖上一层预先加热好的高岭土，烘箱的温度为90°C，恒温2h后取出试样，在室温下保持30min，再次测试之前标记为IOOmmXlOOmm的长度，按公式计算隔膜的热收缩百分比，公式为Λ T= (T-TO)/TOX 100%，其中T为加热后标记长度，TO为初始标记长度，热收缩值取Λ T的绝对值。该测试根据GB/T12027-2004/IS0 11501:1995测试标准。4.破膜温度
把Sl-Sll及D1-D2隔膜置于模拟电池中，该模拟电池用不锈钢片做成电池的正负极，模拟电池中电解液为I. 0-1. 2ml，隔膜与电解液的接触面积为6. 42 cm2。对模拟电池逐渐升温温度由30°C升至200°C，当电阻值第一次突然降低，降低量超过50欧姆时确定破膜温度。将Sl-Sll及D1-D2隔膜性能测试所得结果统一换算成25um厚的相应隔膜时的性能，最终所得测试结果如表I中所示
表I
权利要求
1.一种电池隔膜，其特征在于，所述隔膜的基材为聚偏氟乙烯无纺布，所述聚偏氟乙烯无纺布的两面有涂覆层，涂覆层的材料包括超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯。
2.如权利要求I所述的电池隔膜，其特征在于，以涂覆层的质量百分含量为基准，所述超高分子量聚乙烯的含量为12-97%，所述线性低密度聚乙烯的含量为3-88%。
3.如权利要求I所述的电池隔膜，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为1 X 106-7X 106，所述超高分子量聚乙烯的分子量分布为3-30 ;所述线性低密度聚乙烯重均分子量为IX 104_8X IO4,所述线性低密度聚乙烯的分子量分布为1.5-5。
4.如权利要求I所述的电池隔膜，其特征在于，所述涂覆层的厚度为4-12um。
5.如权利要求I所述的电池隔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯无纺布的厚度为12-25um。
6.如权利要求I所述的电池隔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯无纺布的重均分子量为2X 105-8X 105，所述聚偏氟乙烯无纺布的分子量分布为2-5。
7.如权利要求I所述的电池隔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯无纺布的网孔直径为50-900nm,所述聚偏氟乙烯无纺布的孔隙率为50_80%。
8.—种如权利要求1-7中任意一项所述电池隔膜的制备方法，包括以下步骤 (a)将超高分子量聚乙烯与线性低密度聚乙烯混合，混合后置于第二溶剂中，加热搅拌溶解，得到混合溶液； (b)将混合溶液涂覆到聚偏氟乙烯无纺布的两面，得到涂覆后的膜片； (c)对涂覆后的膜片进行拉伸，得到拉伸后的膜片； Cd)对拉伸后的膜片进行热定型，得到隔膜； 所述第二溶剂为聚烯烃的良溶剂。
9.如权利要求8所述的电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(d)包括以下步骤 (dl)对拉伸后的膜片进行辐射交联，得到辐射后的膜片； (d2)对辐射后的膜片进行热定型，得到隔膜。
10.如权利要求9所述的电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述辐射交联的过程中添加敏化剂，所述敏化剂选自二氯化硅、四氯化碳、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或三烯丙基异腈尿酸酯中的一种或多种。
11.如权利要求9所述的电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述辐射交联的射线选自入射线、X射线或电子束，所述射线的剂量为100-400kGy。
12.如权利要求8所述的电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂选自十氢萘、煤油、苯、甲苯、氯仿、乙醚、三氯乙烯、石蜡或液体石蜡中的一种或多种。
13.如权利要求8所述的电池隔膜的制备方法，其特征在于，以混合溶液的质量百分含量为基准，所述超高分子量聚乙烯的含量为1_15%，所述线性低密度聚乙烯的含量为0.5-8%，所述第二溶剂的含量为75-99%。
14.如权利要求8所述的电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述拉伸包括低温拉伸和高温拉伸；所述低温拉伸的拉伸温度为20-40°C，所述高温拉伸的拉伸温度为90-110°C。
15.如权利要求8所述的电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯无纺布由以下步骤制得(Si)将聚偏氟乙烯置于第一溶剂中，加热搅拌溶解，得聚偏氟乙烯纺丝液； (s2)将聚偏氟乙烯纺丝液置于高压静电纺丝装置中，得聚偏氟乙烯无纺布； 所述第一溶剂为聚偏氟乙烯溶剂。
16.如权利要求15所述的电池隔膜的制备方法，其特征在于，以聚偏氟乙烯纺丝液的质量百分含量为基准，所述聚偏氟乙烯的含量为3-30%，所述第一溶剂的含量为70-98% ；所述第一溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或四氢呋喃中的一种或多种。
全文摘要
本发明提供一种电池隔膜，隔膜的基材为聚偏氟乙烯无纺布，聚偏氟乙烯无纺布的两面有涂覆层，涂覆层的材料包括超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯；并提供一种该电池隔膜的制备方法。本发明提供的隔膜透气率得到明显提高，闭孔温度明显降低，刺穿强度和破膜温度也明显提高，为电池提供了更为安全的保护性能，更加适应于动力电池的应用。
文档编号B32B27/32GK102820444SQ2011101555
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者林妙云, 尤臻, 于伟成, 罗明俊, 刘会权 申请人:比亚迪股份有限公司