专利名称：一种锂离子电池隔膜的生产方法
一种锂离子电池隔膜的生产方法本发明涉及锂离子电池隔膜，尤其涉及一种锂离子电池隔膜的生产方法。拉伸成孔工艺的机理为当聚合物处于半结晶状态，内部存在结晶区和非结晶区时，结晶区和非结晶区的力学性质是不同的。当聚合物受到拉伸力时，非结晶区受到过度拉伸而局部断裂形成微孔，而结晶区则作为微孔区的骨架得以保留。王丽华等(聚苯硫醚中空纤维微滤膜的研究，纺织学报，25 (1), 25-27)研究了拉伸工艺对PPS中空纤维的成孔性能影响，这样的中空纤维膜可以作为过滤膜使用，但不能做锂离子电池的隔膜。申请号为03126299.6的中国发明专利申请提供了一种新型锂离子电池隔膜及其生产方法，该微孔膜可以用于锂离子电池隔膜。不过由于使用的材料为聚烯烃，因此破膜温度非常低，低于160°C。聚烯烃材料做的隔膜热收缩率很高，经过拉伸后，热收缩率会更高，在120°C恒温I小时，聚烯烃隔膜在拉伸方向的热收缩率超过3%，热收缩率太高，对锂离子电池的安全性不利，容易引起短路。 本发明要解决的技术问题是提供一种厚度薄、破膜温度高、热收缩率低的锂离子电池隔膜的生产方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种锂离子电池隔膜的生产方法，包括以下步骤:101)聚苯硫醚经熔融挤出，挤出模头的狭缝宽度为5-500微米，挤出的聚苯硫醚经冷却辊形成流延膜；102)聚苯硫醚流延膜进行拉伸后再进行热定型。以上所述的锂离子电池隔膜的生产方法，在步骤101中，挤出温度为260--400°C，冷却辊表面温度为20-100°C。以上所述的锂离子电池隔膜的生产方法，在步骤102中，将流延膜在50-280°C范围内进行拉伸，进行单向时，拉伸的拉伸比小于10 ;进行双向拉伸时，横向拉伸的拉伸比小于8，纵向拉伸的拉伸比小于10。以上所述的锂离子电池隔膜的生产方法，热定型温度为200-280°C，定型时间
0.1-30 分钟。以上所述的锂离子电池隔膜的生产方法，在步骤102之前，将流延膜在50-280°C范围内恒温，恒温时间1-30分钟。本发明将聚苯硫醚挤出，在预设温度下拉伸，控制拉伸比达到调节微孔平均孔径的效果；本发明降低了可生产的锂离子电池隔膜的厚度，有效的节约了资源，提高了锂离子电池隔膜的破膜温度，改善了锂离子电池隔膜的安全性。[具体实施方式
]下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明超薄聚苯硫醚隔膜的生产方法是:(I)聚苯硫醚经过熔融挤出，挤出温度为260_400°C，挤出模头的狭缝宽度为5-500微米。(2)挤出后经过冷却辊，冷却辊表面温度控制为20-100°C，形成流延膜。(3)将流延膜在50_280°C范围内恒温，恒温时间为I分钟_30分钟。(4)将恒温后的聚苯硫醚薄膜拉伸，如果是单向拉伸，拉伸比小于10 ;如果是双向拉伸，横向拉伸的拉伸比小于8，纵向拉伸的拉伸比小于10，最小拉伸比不小于1.5。(5)热定型温度为200°C到280°C，定型时间0.1-30分钟。得到的聚苯硫醚微孔膜孔径为50-500纳米可控，厚度为0.5-50微米，热收缩率(120。。恒温I小时)小于1%，破膜温度为2800C ο实施例1、(I)聚苯硫醚粒子经过薄膜双向拉伸机的挤出模头熔融挤出，挤出温度为300°C，挤出模头的狭缝宽度为20微米。(2)挤出后经过冷却辊，冷却辊表面温度控制为20°C，形成流延膜。(3)将流延膜在80°C恒温，恒温时间为5分钟。(4)将恒温后的聚苯硫醚薄膜送入纵横双向拉伸机进行拉伸，横向拉伸的拉伸比为5，纵向拉伸的拉伸比为8。(5)将拉伸后的聚苯硫醚收卷后在恒温箱中进行热定型，热定型温度为230°C，定型时间5分钟，得到锂离子电池微孔隔膜。经检测，得到的聚苯硫醚微孔膜平均孔径为80纳米，厚度为0.5微米，热收缩率(120。。恒温I小时)0.08%，破膜温度为2800C ο实施例2、(I)聚苯硫醚粒子经过薄膜双向拉伸机的挤出模头熔融挤出，挤出温度为380°C，挤出模头的狭缝宽度为100微米。(2)挤出后经过冷却辊，冷却辊表面温度控制为80°C，形成流延膜。(3)将流延膜在50°C恒温，恒温时间为10分钟。(4)将恒温后的聚苯硫醚薄膜拉伸，横向拉伸的拉伸比为6，纵向拉伸的拉伸比为9。(5)将拉伸后的聚苯硫醚收卷后在恒温箱中进行热定型，热定型温度为260°C，定型时间15分钟，得到锂离子电池微孔隔膜。经检测，得到的聚苯硫醚微孔膜平均孔径为120纳米，厚度为2微米，热收缩率(120。。恒温I小时)0.09%，破膜温度为2800C ο实施例3、(I)聚苯硫醚粒子经过薄膜双向拉伸机的挤出模头熔融挤出，挤出温度为320°C，挤出模头的狭缝宽度为30微米。(2)挤出后经过冷却辊，冷却辊表面温度控制为30°C，形成流延膜。
(3)将流延膜在70°C恒温，恒温时间为15分钟。(4)将恒温后的聚苯硫醚薄膜拉伸，横向拉伸的拉伸比为4，纵向拉伸的拉伸比为8。(5)将拉伸后的聚苯硫醚收卷后在恒温箱中进行热定型，热定型温度为200°C，定型时间20分钟，得到锂离子电池微孔隔膜。经检测，得到的聚苯硫醚微孔膜平均孔径为70纳米，厚度为I微米，热收缩率(120。。恒温I小时)0.07%，破膜温度为2800C ο实施例4、(I)聚苯硫醚粒子经过薄膜双向拉伸机的挤出模头熔融挤出，挤出温度为310°C，挤出模头的狭缝宽度为20微米。(2)挤出后经过冷却辊，冷却辊表面温度控制为30°C，形成流延膜。(3)将流延膜在60°C恒温，恒温时间为15分钟。(4)将恒温后的聚苯硫醚薄膜进行纵向拉伸，拉伸比为6。(5)将拉伸后的聚苯硫醚收卷后在恒温箱中进行热定型，热定型温度为200°C，定型时间10分钟，得到锂离子电池微孔隔膜。经检测，得到的聚苯硫醚微孔膜平均孔径为50纳米，厚度为3微米，热收缩率(120°C恒温I小时)0.06%，破膜温度为280°C。本发明将聚苯硫醚挤出，在预设温度下拉伸，控制拉伸比达到调节微孔平均孔径的效果；本发明降低了可生产的锂离子电池隔膜的厚度，有效的节约了资源；本发明提高了锂离子二次电池隔膜的破膜温度，改善了锂离子二次电池隔膜的安全性能。
权利要求
1.一种锂离子电池隔膜的生产方法，其特征在于，包括以下步骤: 101)聚苯硫醚经熔融挤出，挤出模头的狭缝宽度为5-500微米，挤出的聚苯硫醚经冷却辊形成流延膜； 102)聚苯硫醚流延膜进行拉伸后再进行热定型。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的生产方法，其特征在于，在步骤101中，挤出温度为260—400°C，冷却辊表面温度为20-100°C。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的生产方法，其特征在于，在步骤102中，将流延膜在50-280°C范围内进行拉伸，进行单向时，拉伸的拉伸比小于10 ;进行双向拉伸时，横向拉伸的拉伸比小于8，纵向拉伸的拉伸比小于10。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的生产方法，其特征在于，热定型温度为200-280°C，定型时间0.1-30分钟。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的生产方法，其特征在于，在步骤102之前，将流延膜在50-280°C范围内恒温，恒温时间1-30分钟。
全文摘要
本发明公开了一种锂离子电池隔膜的生产方法，包括以下步骤聚苯硫醚经熔融挤出，挤出模头的狭缝宽度为5-500微米，挤出的聚苯硫醚经冷却辊形成流延膜；聚苯硫醚流延膜进行拉伸后再进行热定型。本发明将聚苯硫醚挤出，在预设温度下拉伸，控制拉伸比达到调节微孔平均孔径的效果；本发明降低了可生产的锂离子电池隔膜的厚度，有效的节约了资源，提高了锂离子电池隔膜的破膜温度，改善了锂离子电池隔膜的安全性。
文档编号H01M2/16GK103178230SQ201310071100
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者吕方龙, 戴晓兵 申请人:珠海市赛纬电子材料有限公司