一種高孔隙率多層膜的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高孔隙率多層膜的制備方法，在第一押出機(jī)中，聚乙烯融化在礦物油中，同時(shí)聚乙烯與礦物油在第二押出機(jī)中也融化，混合物將形成均勻的熔體；這兩臺(tái)押出機(jī)均由模頭所押出，且兩層是在相互接觸下擠出模頭的；然后在室溫下冷卻成膜，聚乙烯結(jié)構(gòu)中的油被除去而形成多孔結(jié)構(gòu)，由于油含量在每一層的區(qū)別，膜將含有較高孔隙率和較低孔隙層，通過(guò)控制押出機(jī)的進(jìn)料可控制各層的厚度，隔膜通常是較低的孔隙率層，厚度小于50％，以提升隔膜總孔隙率。此膜具有高孔隙率和離子導(dǎo)通率，而且仍保持有良好的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性，性能大大提高了。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高孔隙率多層膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多層膜的制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高孔隙率多層膜的制備方法。【背景技術(shù)】
[0002]在鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。
[0003]隔膜應(yīng)該是柔軟的、薄的且具有良好的機(jī)械性能。電芯組裝和生產(chǎn)需要良好的機(jī)械強(qiáng)度，從歷史上看，隔膜厚度大概在25微米或者更大，但為了達(dá)到鋰電池較高的體積能量密度，需要有較高的孔隙率和較薄的隔膜，并且所有隔膜應(yīng)該具有至少35%的孔隙率，厚度減少到大約15微米。在此較薄的厚度下，還必須具備制作成電化學(xué)電池所具有的機(jī)械強(qiáng)度，孔徑達(dá)到50nm-400nm范圍以?xún)?nèi)。其中，孔隙率是液體灌滿(mǎn)孔洞的量，計(jì)算孔隙率的公式是Pore volume (% ) = (Wl-ff2)/d/Vxl00%, Wl =完全充滿(mǎn)已知密度的液體的重量，W2 =多孔膜重，D =所使用液體的密度，V =膜的總體積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了達(dá)到較高的孔隙率(較高的孔隙體積)以及較小的孔徑，本方案發(fā)明了高孔隙率多層膜的制備方法，將具有高孔隙率50%以上的第一層與孔徑范圍在50nm-400nm且孔隙率在50%或者更小的第二層復(fù)合在一起，小孔徑大小的隔膜所占整體厚度小于50%，還可以通過(guò)控制押出機(jī)的進(jìn)料來(lái)控制各層的厚度。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種高孔隙率多層膜的制備方法，該方法包括:
[0005]在第一押出機(jī)中，聚乙烯融化在礦物油中，同時(shí)聚乙烯與礦物油在第二押出機(jī)中也融化，混合物將形成均勻的熔體；
[0006]在室溫下冷卻成膜，聚乙烯結(jié)構(gòu)中的油被除去而形成多孔結(jié)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步，兩臺(tái)所述押出機(jī)均由模頭所押出，且兩層是在相互接觸下擠出模頭的。
[0008]本發(fā)明提供的隔膜，在第一押出機(jī)中，聚乙烯融化在礦物油中，同時(shí)聚乙烯與礦物油在第二押出機(jī)中也融化，混合物將形成均勻的熔體；這兩臺(tái)押出機(jī)均由模頭所押出，且兩層是在相互接觸下擠出模頭的；然后在室溫下冷卻成膜，聚乙烯結(jié)構(gòu)中的油被除去而形成多孔結(jié)構(gòu)，由于油含量在每一層的區(qū)別，膜將含有較高孔隙率和較低孔隙層，通過(guò)控制押出機(jī)的進(jìn)料可控制各層的厚度，隔膜通常是較低的孔隙率層，厚度小于50%，以提升隔膜總孔隙率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的高孔隙率多層膜的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】[0010]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施案例提供的高孔隙率多層膜的制備方法，該方法包括:
[0012]在步驟SlOl中，在第一押出機(jī)中，聚乙烯融化在礦物油中，同時(shí)聚乙烯與礦物油在第二押出機(jī)中也融化，混合物將形成均勻的熔體；
[0013]在步驟S102中，這兩臺(tái)押出機(jī)均由模頭所押出，且兩層是在相互接觸下擠出模頭的；
[0014]在步驟S103中，在室溫下冷卻成膜，聚乙烯結(jié)構(gòu)中的油被除去而形成多孔結(jié)構(gòu)。
[0015]在第一押出機(jī)中，聚乙烯融化在礦物油中，同時(shí)聚乙烯與礦物油在第二押出機(jī)中也融化，混合物將形成均勻的熔體；這兩臺(tái)押出機(jī)均由模頭所押出，且兩層是在相互接觸下擠出模頭的；然后在室溫下冷卻成膜，聚乙烯結(jié)構(gòu)中的油被除去而形成多孔結(jié)構(gòu)，由于油含量在每一層的區(qū)別，膜將含有較高孔隙率和較低孔隙層。
[0016]控制押出機(jī)的進(jìn)料可控制各層的厚度，隔膜通常是較低的孔隙率層，厚度小于60%，以提升隔膜總孔隙率。
[0017]本發(fā)明提供的隔膜，在第一押出機(jī)中，聚乙烯融化在礦物油中，同時(shí)聚乙烯與礦物油在第二押出機(jī)中也融化，混合物將形成均勻的熔體；這兩臺(tái)押出機(jī)均由模頭所押出，且兩層是在相互接觸下擠出模頭的；然后在室溫下冷卻成膜，聚乙烯結(jié)構(gòu)中的油被除去而形成多孔結(jié)構(gòu)，由于油含量在每一層的區(qū)別，膜將含有較高孔隙率和較低空隙層，通過(guò)控制押出機(jī)的進(jìn)料可控制各層的厚度，隔膜通常是較低的孔隙率層，厚度小于50%，以提升隔膜總孔隙率。
[0018]此膜具有高孔隙率和離子導(dǎo)通率，而且仍保持有良好的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性，性能大大提聞了。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高孔隙率多層膜的制備方法，其特征在于，該方法包括: 在第一押出機(jī)中，聚乙烯融化在礦物油中，同時(shí)聚乙烯與礦物油在第二押出機(jī)中也融化，混合物將形成均勻的熔體； 在室溫下冷卻成膜，聚乙烯結(jié)構(gòu)中的油被除去而形成多孔結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，兩臺(tái)所述押出機(jī)均由模頭所押出，且兩層是在相互接觸下擠出模頭的。
【文檔編號(hào)】B29L9/00GK103770306SQ201210413302
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】洪力東, 陳博裕, 沈丹, 郭政肇 申請(qǐng)人:深圳市冠力新材料有限公司