CN103770306A - 一种高孔隙率多层膜的制备方法 - Google Patents

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洪力东
陈博裕
沈丹
郭政肇
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    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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Abstract

本发明公开了一种高孔隙率多层膜的制备方法，在第一押出机中，聚乙烯融化在矿物油中，同时聚乙烯与矿物油在第二押出机中也融化，混合物将形成均匀的熔体；这两台押出机均由模头所押出，且两层是在相互接触下挤出模头的；然后在室温下冷却成膜，聚乙烯结构中的油被除去而形成多孔结构，由于油含量在每一层的区别，膜将含有较高孔隙率和较低孔隙层，通过控制押出机的进料可控制各层的厚度，隔膜通常是较低的孔隙率层，厚度小于50％，以提升隔膜总孔隙率。此膜具有高孔隙率和离子导通率，而且仍保持有良好的机械强度和柔韧性，性能大大提高了。

Description

一种高孔隙率多层膜的制备方法
技术领域
本发明属于多层膜的制备技术领域，尤其涉及一种高孔隙率多层膜的制备方法。
背景技术
在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
隔膜应该是柔软的、薄的且具有良好的机械性能。电芯组装和生产需要良好的机械强度，从历史上看，隔膜厚度大概在25微米或者更大，但为了达到锂电池较高的体积能量密度，需要有较高的孔隙率和较薄的隔膜，并且所有隔膜应该具有至少35％的孔隙率，厚度减少到大约15微米。在此较薄的厚度下，还必须具备制作成电化学电池所具有的机械强度，孔径达到50nm-400nm范围以内。其中，孔隙率是液体灌满孔洞的量，计算孔隙率的公式是PorevoIume(％)＝(W1-W2)/d/Vx100％，W1＝完全充满已知密度的液体的重量，W2＝多孔膜重，D＝所使用液体的密度，V＝膜的总体积。
发明内容
为了达到较高的孔隙率(较高的孔隙体积)以及较小的孔径，本方案发明了高孔隙率多层膜的制备方法，将具有高孔隙率50％以上的第一层与孔径范围在50nm-400nm且孔隙率在50％或者更小的第二层复合在一起，小孔径大小的隔膜所占整体厚度小于50％，还可以通过控制押出机的进料来控制各层的厚度。本发明实施例是这样实现的，一种高孔隙率多层膜的制备方法，该方法包括：
在第一押出机中，聚乙烯融化在矿物油中，同时聚乙烯与矿物油在第二押出机中也融化，混合物将形成均匀的熔体；
在室温下冷却成膜，聚乙烯结构中的油被除去而形成多孔结构。
进一步，两台所述押出机均由模头所押出，且两层是在相互接触下挤出模头的。
本发明提供的隔膜，在第一押出机中，聚乙烯融化在矿物油中，同时聚乙烯与矿物油在第二押出机中也融化，混合物将形成均匀的熔体；这两台押出机均由模头所押出，且两层是在相互接触下挤出模头的；然后在室温下冷却成膜，聚乙烯结构中的油被除去而形成多孔结构，由于油含量在每一层的区别，膜将含有较高孔隙率和较低孔隙层，通过控制押出机的进料可控制各层的厚度，隔膜通常是较低的孔隙率层，厚度小于50％，以提升隔膜总孔隙率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的高孔隙率多层膜的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
图1示出了本发明实施案例提供的高孔隙率多层膜的制备方法，该方法包括：
在步骤S101中，在第一押出机中，聚乙烯融化在矿物油中，同时聚乙烯与矿物油在第二押出机中也融化，混合物将形成均匀的熔体；
在步骤S102中，这两台押出机均由模头所押出，且两层是在相互接触下挤出模头的；
在步骤S103中，在室温下冷却成膜，聚乙烯结构中的油被除去而形成多孔结构。
在第一押出机中，聚乙烯融化在矿物油中，同时聚乙烯与矿物油在第二押出机中也融化，混合物将形成均匀的熔体；这两台押出机均由模头所押出，且两层是在相互接触下挤出模头的；然后在室温下冷却成膜，聚乙烯结构中的油被除去而形成多孔结构，由于油含量在每一层的区别，膜将含有较高孔隙率和较低孔隙层。
控制押出机的进料可控制各层的厚度，隔膜通常是较低的孔隙率层，厚度小于60％，以提升隔膜总孔隙率。
本发明提供的隔膜，在第一押出机中，聚乙烯融化在矿物油中，同时聚乙烯与矿物油在第二押出机中也融化，混合物将形成均匀的熔体；这两台押出机均由模头所押出，且两层是在相互接触下挤出模头的；然后在室温下冷却成膜，聚乙烯结构中的油被除去而形成多孔结构，由于油含量在每一层的区别，膜将含有较高孔隙率和较低空隙层，通过控制押出机的进料可控制各层的厚度，隔膜通常是较低的孔隙率层，厚度小于50％，以提升隔膜总孔隙率。
此膜具有高孔隙率和离子导通率，而且仍保持有良好的机械强度和柔韧性，性能大大提高了。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高孔隙率多层膜的制备方法，其特征在于，该方法包括：
在第一押出机中，聚乙烯融化在矿物油中，同时聚乙烯与矿物油在第二押出机中也融化，混合物将形成均匀的熔体；
在室温下冷却成膜，聚乙烯结构中的油被除去而形成多孔结构。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，两台所述押出机均由模头所押出，且两层是在相互接触下挤出模头的。
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