一种聚酯基膜及其制备方法、复合集流体技术

本发明专利技术公开了一种聚酯基膜及其制备方法、复合集流体，聚酯基膜的制备方法包括以下步骤：（1）选取聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）；聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的重均分子量Mw=33000

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯基膜及其制备方法、复合集流体


[0001]本专利技术涉及一种聚酯基膜及其制备方法、复合集流体，属于电池材料领域。

技术介绍

[0002]目前，复合集流体所用的高分子薄膜并不是专门为制造电池专门开发，而是直接选用其他行业，如包装和电容器等行业的成熟薄膜。由于高分子薄膜应用于制造复合集流体，所以对薄膜的透光度、安全性、绝缘性等提出了新的要求，为了满足这些要求，不得不增加或者限制添加剂的使用，或者在制备工艺中对于各项无法兼顾的技术指标有所取舍。因此，现有行业的成熟薄膜并不是复合集流体，特别是耐穿刺复合集流体的理想基膜材料。
[0003]包装和电容器行业所用的聚酯基膜，在机器行进方向（MD）和横向方向（TD）的拉伸强度都低于300Mpa，断裂伸长率一般都低于120%，而集流体行业需要各个方向拉伸强度大于300Mpa，特别是在一定形变，比如30%时，各个薄膜方向的拉伸强度均要大于160Mpa，断裂伸长率大于120%的基膜。因此，如何提高聚酯基膜的拉伸强度和断裂伸长率，使之适用于制造复合集流体，以提高耐穿刺性能是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的所要解决的技术问题是：如何提高聚酯基膜的拉伸强度和断裂伸长率，使之适用于制造复合集流体，以提高耐穿刺性能。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种聚酯基膜的制备方法，包括以下步骤：（1）选取聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯的重均分子量Mw=33000
±
2000、或者数均分子量Mn=19000
±
1000，分子量分散系数=1.7
±
0.3；（2）选取聚对苯二甲酸乙二醇酯
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1,4
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环己烷二甲醇酯(PETG)树脂，备用；（3）将步骤（1）和步骤（2）的物质加热融化混合，并挤出成膜。
[0006]本专利技术进一步的设置为：在所述聚对苯二甲酸乙二醇酯中掺杂一维材料，且所述一维材料的质量分数≦1%。
[0007]本专利技术进一步的设置为：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯
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1,4
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环己烷二甲醇酯的特性粘度IV=0.55～0.70。
[0008]本专利技术进一步的设置为：对步骤（3）中挤出得到的膜进行纵向拉伸和横向拉伸。
[0009]本专利技术进一步的设置为：所述一维材料是硅纳米线、碳纳米管或者高分子纤维。
[0010]本专利技术进一步的设置为：所述高分子纤维为聚苯胺纤维。
[0011]本专利技术进一步的设置为：所述一维材料和聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量之和，与聚对苯二甲酸乙二醇酯
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1,4
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环己烷二甲醇酯的质量之比为7：3。
[0012]本专利技术还提供一种聚酯基膜，聚酯基膜由上述聚酯基膜的制备方法制得的。
[0013]本专利技术还提供一种复合集流体，上述聚酯基膜制备而成。
[0014]本专利技术进一步的设置为：所述复合集流体为在在所述聚酯基膜的表面上设置金属导电层和保护层制备而成。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过选取特定分子量和分子量分布的聚酯树脂切片，可以制得高强度高延伸率的聚酯基膜。由其制备的复合集流体，其耐穿刺强度远远大于传统的复合集流体。
[0016]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
[0017]图1为凝胶色谱测试所得的分子量分布曲线。
[0018]图中：A、对比例2中聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）经凝胶色谱测试所得的分子量分布曲线；B、对比例1中聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）经凝胶色谱测试所得的分子量分布曲线；C、实施例2中聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）经凝胶色谱测试所得的分子量分布曲线。
具体实施方式
[0019]下面结合对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0020]实施例1：一种聚酯基膜制备方法：选取重均分子量Mw=31000、或者数均分子量Mn=18000，且同时满足分子量分散系数=1.4的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）；在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）中掺杂一维材料，一维材料的含量等于1%（wt）；一维材料是硅纳米线。
[0021]选取PETG树脂，PETG树脂的粘度IV=0.55；将聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和PETG树脂以7:3的重量比例加热融化混合，熔体经过衣架式单流道模头挤出铸片；对铸片以纵向拉伸MD方向拉伸比1:4，横向拉伸TD方向拉伸比1:4，制得最终厚度2.5um的聚酯基膜。纵向拉伸是在120℃的状况下进行的；横向拉伸是在温度为250度的横向烘箱单元中进行的。
[0022]经过测试，聚酯基膜的MD方向拉伸强度为380Mpa，断裂伸长率为120%，TD方向拉伸强度为320Mpa，断裂伸长率为130%，MD方向的P30拉伸强度为180Mpa，TD方向的P30拉伸强度为170Mpa，P30是指形变量达到30%时。
[0023]在主光轴方向PO，极限拉伸强度为420Mpa，主光轴正交方向TO，极限拉伸强度为280Mpa，PO断裂伸长率为120%，TO断裂伸长率为180%。
[0024]一种复合集流体的制备方法：首先，复合负极集流体的制备：将上述制备的、表面进行清洁处理聚酯基膜置于真
空蒸镀的舱体内，以1400℃的高温将金属蒸发室内的铜丝熔化蒸发，蒸发后的铜原子经过真空镀膜室内的冷却系统，沉积在聚酯基膜的两个表面，形成厚度为1微米的铜金属导电层。
[0025]通过超声分散的方法将1g石墨烯均匀分散到999g氮甲基吡咯烷酮（NMP）溶液中，配制成固含量为0.1wt.%的涂布液，然后通过模头涂布的工艺将涂布液均匀涂覆到铜金属导电层的表面，其中涂覆量控制在80微米，最后，在100℃下进行干燥，制得复合负极集流体。
[0026]复合正极集流体的制备：将上述制备的、表面进行清洁处理聚酯基膜置于真空蒸镀的舱体内，以1300℃的高温将金属蒸发室内的铝丝熔化蒸发，蒸发后的铝原子经过真空镀膜室内的冷却系统，沉积在聚酯基膜的两个表面，形成厚度为1微米的铝金属导电层。
[0027]通过超声分散的方法将1g石墨烯均匀分散到999g氮甲基吡咯烷酮（NMP）溶液中，配制成固含量为0.1wt.%的涂布液，然后通过模头涂布的工艺将涂布液均匀涂覆到铝金属导电层的表面，其中涂覆量控制在80微米，最后，在100℃下进行干燥，制得复合正极集流体。
[0028]实施例2：一种聚酯基膜制备方法：选取重均分子量Mw=35000、或者数均分子量Mn=20000，且同时满足分子量分散系数=2的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）；聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）具有分子量高，分布窄的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酯基膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）选取聚对苯二甲酸乙二醇酯；其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯的重均分子量Mw=33000
±
2000、或者数均分子量Mn=19000
±
1000，分子量分散系数=1.7
±
0.3；（2）选取聚对苯二甲酸乙二醇酯
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环己烷二甲醇酯树脂，备用；（3）将步骤（1）和步骤（2）的物质加热融化混合，并挤出成膜。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述聚对苯二甲酸乙二醇酯中掺杂一维材料，且所述一维材料的质量分数≦1%。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯
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环己烷二甲醇酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏建中，朱中亚，李学法，张国平，
申请(专利权)人：扬州纳力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：