一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜及其制备方法，涉及聚酯薄膜技术领域，包括依次层叠的上表层、中间层和下表层，所述上表层、下表层均包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和共混改性的母粒，且聚对苯二甲酸乙二醇酯与母粒的比例为(95～80)∶(5～20)；所述中间层为纯聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述母粒包括94

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酯薄膜
，具体地说，本专利技术涉及一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车和5G的迅速发展，电池行业也迎来极大的发展，而电池隔膜作为锂电池的重要组成部分，决定了锂电池的界面结构、内阻等，能够直接影响电池的容量、循环以及安全性能等，对锂电池的综合性能具有重要意义。
[0003]目前锂电池由于电解液为有机溶剂体系，所采用的隔膜材料为聚烯烃多孔膜。但是传统的聚烯烃多孔隔膜在绝缘性、机械强度、耐热性、安全性能等方面均存在一定的缺陷。而新型隔膜包括聚酯薄膜由于具有耐热性、耐寒性、耐油性、耐药品性等特点，成为未来锂电池的主要研究方向之一，但是聚酯薄膜也仍存在诸多缺点，如中国专利技术专利CN103832030A一种电子信息用聚酯薄膜及其制备方法，包括顶层、芯层和底层，其中顶层和底层的母粒中均含有抗静电剂，抗静电剂为氧化锡、氧化锌或云母片，其中发挥抗静电能力的材料较为单一，难以发挥较强的抗静电作用，而且缺乏对其机械性能的提高，机械性能方面存在不足。因此，现在亟需一种技术以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜制备方法，以解决现有聚酯薄膜抗静电能力、机械性能较差的问题。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜，包括依次层叠的上表层、中间层和下表层，所述上表层、下表层均包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和共混改性的母粒，且聚对苯二甲酸乙二醇酯与母粒的比例为(95～80)∶(5～20)；所述中间层为纯聚对苯二甲酸乙二醇酯；即上表层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和共混改性的母粒，聚对苯二甲酸乙二醇酯与母粒的比例为(95～80)∶(5～20)；下表层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和共混改性的母粒，聚对苯二甲酸乙二醇酯与母粒的比例为(95～80)∶(5～20)；中间层为纯聚对苯二甲酸乙二醇酯；
[0007]所述母粒包括以下重量份数的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯94
‑
97.6份改性硫酸钡1
‑
2份碳酸钙1
‑
2份硬脂酸0.1
‑
0.5份气相二氧化硅0.2
‑
2份硅烷偶联剂0.1
‑
1份。
[0008]进一步地，下表层与所述上表层聚对苯二甲酸乙二醇酯与母粒的比例相同；
[0009]本专利技术用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜包括上表层、中间层和下表层，上表
层和下表层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和母粒，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯作为主料，制成薄膜后起支撑作用，保证产品基础的力学性能，母粒包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性硫酸钡、碳酸钙、硬脂酸、气相二氧化硅和硅烷偶联剂，其中碳酸钙/改性硫酸钡不仅仅具有较好的薄膜开口性，使得聚酯薄膜在卷曲时不会产生粘连，而且使得聚酯薄膜具有较好的机械性能，硬脂酸能够使成分均匀分布，减少其他物质分散过程所需要的时间和能量，提高薄膜的稳定性，气相二氧化硅能够减小薄膜表面的摩擦系数，提高薄膜的抗静电能力，而硅烷偶联剂能够加强气相二氧化硅与聚酯的结合，进而促进气相二氧化硅发挥作用。本专利技术采用碳酸钙和改性硫酸钡作为开口剂、硬脂酸作为分散剂、气相二氧化硅作为爽滑剂共同配合不仅仅能够降低聚酯薄膜的摩擦系数、提高其抗静电能力，而且能够提高聚酯薄膜的机械性能。
[0010]作为优选，所述碳酸钙的粒径为0.8
‑
1.2μm。超细微碳酸钙能够使得聚酯薄膜具有更加好的开口性和机械性能。
[0011]作为优选，所述气相二氧化硅的粒径为30
‑
80nm。纳米级的气相二氧化硅分子量较小，其向聚酯薄膜迁移的速度较快；纳米级气相二氧化硅迁移到聚酯薄膜后固化结晶，形成了许多凸起，减少了聚酯薄膜的接触面积，从而降低薄膜的摩擦系数。
[0012]作为优选，所述硅烷偶联剂为N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷。本专利技术采用N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷作为硅烷偶联剂能够加强纳米级气相二氧化硅与聚酯的结合，使二者化学键合成为整体，以提高聚酯薄膜的物理机械性能。
[0013]作为优选，所述改性硫酸钡的粒径为0.8
‑
1.5μm。
[0014]本专利技术所采用的改性硫酸钡的粒径为0.8
‑
1.5μm，其所采用的粒径较小，相对于粒径较大的改性硫酸钡，其使得聚酯薄膜具有更好的韧性和抗撕拉性能。
[0015]作为优选，所述上表层厚度占聚酯薄膜总厚度比为5～10％，所述中间层厚度占聚酯薄膜总厚度比为80～90％，下表层厚度占聚酯薄膜总厚度比为5～10％。即上表层、中间层、下表层之间的厚度比例可为(10～5)∶(80～90)∶(10～5)。进一步地，上表层厚度与下表层厚度相同。
[0016]本专利技术上表层、中间层和下表层设置为该厚度比例，不仅仅能够保证聚酯薄膜在锂电池隔膜制程保护上的功效，而且能够有效控制聚酯薄膜的生产成本。
[0017]作为优选，所述聚酯薄膜的厚度为10
‑
20μm；更为优选地，所述聚酯薄膜的厚度为12μm。
[0018]本专利技术的聚酯薄膜的厚度为10
‑
20μm，优选厚度为12μm，该厚度不仅仅能够完好的保护涂层，防止聚酯薄膜加工过程被设备牵引造成的变形，而且也能有效的降低动力电池隔膜生产过程的使用成本。
[0019]一种前述聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：A1母粒的制备：将对应份数的聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性硫酸钡、碳酸钙、硬脂酸、气相二氧化硅和硅烷偶联剂经双螺杆挤出机共混改性后挤出；A2聚酯薄膜的制备：将预制备的母粒和纯聚对苯二甲酸乙二醇酯按比例混合作为上表层、下表层原料，中间层为纯聚对苯二甲酸乙二醇酯，分别进入熔融挤出机进行共混熔融挤出，冷却铸片、纵向拉伸、横向拉伸、结晶定型，获得目标聚酯薄膜。原料份数按照所需各层厚度比例准备，通过步骤A2获得相应上表层、中间层、下表层厚度比例的聚酯薄膜。进
一步地，将预制备的母粒和纯聚对苯二甲酸乙二醇酯按比例混合作为上表层、下表层原料，中间层为纯聚对苯二甲酸乙二醇酯，分别进入长径比为35
‑
45之间的熔融挤出机进行共混熔融挤出，冷却铸片、纵向拉伸、横向拉伸、结晶定型、收卷、分切、包装后，获得目标聚酯薄膜。
[0020]作为优选，A1母粒的制备步骤中，双螺杆挤出机设置的共混温度为270
‑
285，共混时间为1
‑
3min。可以使母粒中的各种材料充分融化混合，进而提高造粒效果。
[0021]作为优选，所述A2聚酯薄膜的制备中，共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜，其特征在于，包括依次层叠的上表层、中间层和下表层，所述上表层、下表层均包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和共混改性的母粒，且聚对苯二甲酸乙二醇酯与母粒的比例为(95～80)∶(5～20)；所述中间层为纯聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述母粒包括以下重量份数的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯94
‑
97.6份改性硫酸钡1
‑
2份碳酸钙1
‑
2份硬脂酸0.1
‑
0.5份气相二氧化硅0.2
‑
2份硅烷偶联剂0.1
‑
1份。2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜，其特征在于，所述碳酸钙的粒径为0.8
‑
1.2μm。3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜，其特征在于，所述气相二氧化硅的粒径为30
‑
80nm。4.根据权利要求1所述的一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷。5.根据权利要求1所述的一种用于锂电池隔膜制程保护的聚酯薄膜，其特征在于，所述改性硫酸钡的粒径为0.8
‑
1.5μm。6.根据权利要求1～5任一项所述的一种用于锂电池隔膜制程保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：余勇，吴晓如，陈弘，
申请(专利权)人：广东鑫瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：