CN103724951A - 二次锂电池用聚酯微孔隔膜及其制备方法 - Google Patents
二次锂电池用聚酯微孔隔膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103724951A CN103724951A CN201310740610.0A CN201310740610A CN103724951A CN 103724951 A CN103724951 A CN 103724951A CN 201310740610 A CN201310740610 A CN 201310740610A CN 103724951 A CN103724951 A CN 103724951A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- poly
- fusing point
- scope
- density
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种二次锂电池用聚酯微孔隔膜,其特征是:隔膜的质量百分比组成为40~79%聚合物A、15~30%聚合物B、5~15%相容剂和1~15%成孔剂;隔膜的厚度为0.01~0.05mm;隔膜的制备方法是将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂混匀,经双螺杆挤出机熔融混炼造粒,干燥,再经单螺杆挤出机熔融挤出,经冷鼓铸片,在80℃~150℃下纵向拉伸2~8倍,再在80℃~150℃下同步纵向拉伸2~6倍和横向拉伸1.5~8倍,热定型处理,即制得聚酯微孔隔膜。本发明聚酯微孔隔膜具有良好的机械强度、热收缩性和关闭特性,可用于二次锂电池的生产制造,特别适用作在温度160℃以上工作的二次锂电池使用。
Description
技术领域
本发明属于用于锂电池的隔膜及其制备,涉及一种二次锂电池用聚酯微孔隔膜及其制备方法。本发明聚酯微孔隔膜适用于二次锂电池的生产制造,特别适用作在温度160℃以上工作的二次锂电池用聚酯微孔隔膜。
背景技术
现有技术中,应用在锂电池方面的隔膜材料主要有聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚偏氟乙烯,一般为单层或多层膜,其工艺方法主要采用的是干法和湿法两种。采用干法工艺的聚丙烯、聚乙烯类材料的单层或者多层隔膜的关闭温度是130℃~160℃,难以保证锂电池在160℃以上个别工作情况下的安全;因其在150℃以上热收缩率超过15%以上,极易造成电极极片外露而短路;而采用干法单向拉伸工艺纵向拉伸强度可达到150MPa,横向拉伸强度却小于15MPa;室温下隔膜的透气性在500s/100mL左右,随着锂电池温度升高到160℃以上隔膜微孔的闭合,此类隔膜的透气率会迅速下降,障碍电解质离子的通过,严重影响锂电池的安全使用和高温条件下的充放电过程。如专利EP1-942-000A1公开了一种多层电池隔膜,是由聚乙烯树脂层和聚丙烯树脂层构成的多孔膜。虽然常温下良好的机械强度、热收缩率、关闭温度和熔化温度,但是电池使用过程中温度在达到160℃左右时离子通过隔膜的性能下降很大,严重影响了电池的充放电过程。CN103097440A公开了一种厚度≤19.0μm的微孔隔膜,是由两种不同分子量的聚乙烯树脂组成的微孔隔膜,其基本工艺过程是将两种不同分子量且含有成孔剂(该专利称“稀释剂”)的聚乙烯树脂融熔挤出成膜后进行第一次拉伸,在除去成孔剂后再进行第二次拉伸制成聚乙烯微孔隔膜产品。这种生产工艺只适于生产较薄的聚乙烯微孔隔膜产品,其中稀释剂的含量对隔膜的透气性影响较大,对加工工艺要求较高。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足,提供一种二次锂电池用聚酯微孔隔膜及其制备方法。本发明针对现有聚烯烃类隔膜在160℃以上条件下热收缩率高、透气性下降等不足,提供一种单层的以聚酯材料为基体材料,且在160℃以上可满足锂电池正常安全工作的二次锂电池用聚酯微孔隔膜及其制备方法。
本发明的内容是:二次锂电池用聚酯微孔隔膜,其特征是:该隔膜由40~79%聚合物A、15~30%聚合物B、5~15%相容剂和1~15%成孔剂的质量百分比及组分组成,隔膜厚度为0.01~0.05mm。
所述聚合物A是聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(简称PTT)中的一种或两种以上的混合物。
所述聚合物B是聚癸二酰己二胺(简称PA610)、聚己内酰胺(简称PA6)、聚己二酰己二胺(简称PA66)、聚癸二酰癸二胺(简称PA1010)、聚十一内酰胺(简称PA11)、聚十二内酰胺(简称PA12)、聚十二-1,12-二酰己二胺(简称PA612)、聚庚酰胺(简称PA7)、聚十三内酰胺(简称PA13),以及双酚A型聚碳酸酯(简称PC)和聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)中的任一种。也可为其它聚酰胺(简称PA)。优选聚癸二酰己二胺(简称PA610)、聚己内酰胺(简称PA6)、聚己二酰己二胺(简称PA66)、双酚A型聚碳酸酯(简称PC)、聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)。
所述相容剂是马来酸酐接枝聚乙烯(简称PE-g-MAH);较好的为接枝率为1.03MAH%(MAH即马来酸酐,MAH%表示单位质量的聚乙烯粒子上接枝的马来酸酐的质量分数)、熔融指数为1.0g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为190℃,2.16kg)、密度为0.94g/cm3、熔点130~135℃的马来酸酐接枝聚乙烯。
所述成孔剂是粒径为40~80nm(较好的为60~80nm)的纳米二氧化硅。
本发明的内容中:所述隔膜的厚度较好的为0.02~0.03mm。
本发明的内容中:所述聚合物A中优选:聚对苯二甲酸乙二醇酯的密度为1.40g/cm3、熔点在255~260℃范围内、特性粘度为0.55dL/g;聚对苯二甲酸丙二醇酯的密度为1.32g/cm3、熔点在225~240℃范围内、特性粘度为0.83dL/g;聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.31g/cm3、熔点为225~232℃范围内,特性粘度为0.57dL/g。
所述聚合物B中优选:聚癸二酰己二胺(简称PA610)的密度为1.09g/cm3、熔点在215~222℃范围内、热变形温度为60℃(测试标准为ASTMD648,条件为1.82MPa);聚己内酰胺(简称PA6)的密度为1.14g/cm3、熔点在215~225℃范围内、热变形温度为65℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚己二酰己二胺(简称PA66)的密度为1.15g/cm3、熔点为255~263℃范围内、热变形温度为75℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十一内酰胺(简称PA11)的密度为1.05g/cm3,熔点在185℃~190℃范围内,热变形温度为54℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十二内酰胺(简称PA12)的密度为1.02g/cm3,熔点在173~180℃范围内,热变形温度为54.5℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十二-1,12-二酰己二胺(简称PA612)的密度为1.06g/cm3,熔点在218~222℃范围内,热变形温度为62℃(测试标准为ASTMD648,条件为1.82MPa);聚癸二酰癸二胺(简称PA1010)的密度为1.08g/cm3,熔点在200~210℃范围内,热变形温度为40℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚庚酰胺(简称PA7)的密度为1.11g/cm3,熔点在225~230℃范围内,热变形温度为58℃(测试标准为ASTMD648,条件为1.82MPa);聚十三内酰胺(简称PA13)的密度为1.01g/cm3,熔点在180~183℃范围内,热变形温度为50.5℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);双酚A型聚碳酸酯(简称PC)的密度为1.20g/cm3、熔点在247~254℃范围内、热变形温度为135℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa)、熔融指数为6g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为300℃,1.2kg);聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)的熔点在238~242℃范围内、热变形温度为80℃(测试标准为ASTM D648,条件为0.45MPa)、熔融指数为215g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为260℃,5kg)。
本发明的内容中:所述聚合物A较好的为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的混合物。
本发明的另一内容是:二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料和预处理:
按40~79%聚合物A、15~30%聚合物B、5~15%相容剂和1~15%成孔剂的质量百分比及组分取各原料。
所述聚合物A是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种或两种以上的混合物;并将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯在160℃干燥4小时、聚对苯二甲酸丁二醇酯在120℃干燥8小时、聚对苯二甲酸丁二醇酯在120℃干燥8小时、聚对苯二甲酸丙二醇酯在120℃干燥8小时,备用。
所述聚合物B是聚癸二酰己二胺(简称PA610)、聚己内酰胺(简称PA6)、聚己二酰己二胺(简称PA66)、聚癸二酰癸二胺(简称PA1010)、聚十一内酰胺(简称PA11)、聚十二内酰胺(简称PA12)、聚十二-1,12-二酰己二胺(简称PA612)、聚庚酰胺(简称PA7)、聚十三内酰胺(简称PA13)、以及双酚A型聚碳酸酯(简称PC)和聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)中的任一种。也可为其它聚酰胺(简称PA)。优选聚癸二酰己二胺(简称PA610)、聚己内酰胺(简称PA6)、聚己二酰己二胺(简称PA66)、双酚A型聚碳酸酯(简称PC)、聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)。并将所述聚癸二酰己二胺在90℃干燥12小时、聚己内酰胺在100℃干燥10小时、聚己二酰己二胺在90℃干燥5小时、聚癸二酰癸二胺在95℃下干燥5小时、聚十一内酰胺在85℃下干燥7小时、聚十二内酰胺在85℃下干燥5小时、聚十二-1,12-二酰己二胺在105℃下干燥12小时、聚庚酰胺在90℃下干燥6小时、聚十三内酰胺在80℃下干燥6小时、双酚A型聚碳酸酯在120℃干燥6小时、聚4-甲基-1-戊烯在80℃干燥5小时,备用。
所述相容剂是马来酸酐接枝聚乙烯(简称PE-g-MAH);较好的为接枝率为1.03MAH%(MAH即马来酸酐,MAH%表示单位质量的聚乙烯粒子上接枝的马来酸酐的质量分数)、熔融指数为1.0g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为190℃,2.16kg)、密度为0.94g/cm3、熔点130~135℃的马来酸酐接枝聚乙烯。
所述成孔剂是粒径为40~80nm(较好的为60~80nm)的纳米二氧化硅。
b、制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜:
将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂经高速混合机混合均匀,经双螺杆挤出机在240℃~320℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在240℃~320℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为10℃~60℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片;再首先将厚片在80℃~150℃的温度下进行纵向拉伸2~8倍后,通过温度为80℃~150℃的烘道预热,再在80℃~150℃的温度下同步纵向拉伸2~6倍和横向拉伸1.5~8倍,最后在120℃~150℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。
本发明的另一内容中:步骤b所述制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜还可替换为:将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂(经高混机)混合均匀,经双螺杆挤出机在250℃~290℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在250℃~290℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为20℃~40℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片;再首先将厚片在90℃~135℃的温度下进行纵向拉伸2~6倍后,通过温度为90℃~135℃的烘道预热,再在90℃~135℃的温度下同步纵向拉伸2~6倍和横向拉伸2~3.5倍,最后在120℃~150℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。
本发明的另一内容中:所述隔膜的厚度较好的为0.02~0.03mm。
本发明的另一内容中:所述聚合物A中:聚对苯二甲酸乙二醇酯的密度为1.40g/cm3、熔点在255~260℃范围内、特性粘度为0.55dL/g;聚对苯二甲酸丙二醇酯的密度为1.32g/cm3、熔点在225~240℃范围内、特性粘度为0.83dL/g;聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.31g/cm3、熔点为225~232℃范围内,特性粘度为0.57dL/g。
所述聚合物B中:聚癸二酰己二胺(简称PA610)的密度为1.09g/cm3、熔点在215~222℃范围内、热变形温度为60℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚己内酰胺(简称PA6)的密度为1.14g/cm3、熔点在215~225℃范围内、热变形温度为65℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚己二酰己二胺(简称PA66)的密度为1.15g/cm3、熔点为255~263℃范围内、热变形温度为75℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十一内酰胺(简称PA11)的密度为1.05g/cm3,熔点在185℃~190℃范围内,热变形温度为54℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十二内酰胺(简称PA12)的密度为1.02g/cm3,熔点在173~180℃范围内,热变形温度为54.5℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十二-1,12-二酰己二胺(简称PA612)的密度为1.06g/cm3,熔点在218~222℃范围内,热变形温度为62℃(测试标准为ASTMD648,条件为1.82MPa);聚癸二酰癸二胺(简称PA1010)的密度为1.08g/cm3,熔点在200~210℃范围内,热变形温度为40℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚庚酰胺(简称PA7)的密度为1.11g/cm3,熔点在225~230℃范围内,热变形温度为58℃(测试标准为ASTMD648,条件为1.82MPa);聚十三内酰胺(简称PA13)的密度为1.01g/cm3,熔点在180~183℃范围内,热变形温度为50.5℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);双酚A型聚碳酸酯(简称PC)的密度为1.20g/cm3、熔点在247~254℃范围内、热变形温度为135℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa)、熔融指数为6g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为300℃,1.2kg);聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)的熔点在238~242℃范围内、热变形温度为80℃(测试标准为ASTM D648,条件为0.45MPa)、熔融指数为215g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为260℃,5kg)。
本发明的另一内容中:所述聚合物A较好的为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的混合物。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)本发明将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂按一定比例混合,通过双螺杆挤出机挤出造粒,干燥,再经双螺杆挤出机挤出,经冷鼓铸片后,先进行纵向拉伸,再双向拉伸,得到二次锂电池用聚酯微孔隔膜;聚酯微孔隔膜采取物理发泡和双向拉伸相结合的方法制备,具有良好的机械强度、热收缩性和关闭特性,可用于二次锂电池的生产制造,性能良好;
(2)采用本发明聚酯微孔隔膜及其制备方法,由于基体材料使用聚酯类物质,使制得的隔膜在160℃的热收缩率小于10%;经同步双向拉伸后隔膜纵横向性能更加均匀,其拉伸强度均大于35MPa;室温下隔膜的透气性可以达到500s/100mL;突破了现有只能用聚烯烃材料的限制,解决了采用干法工艺以聚酯材料作为二次锂电池用微孔隔膜基材的技术难题;
(3)采用本发明,隔膜生产工艺简单,高温热收缩率小,隔膜纵横向更加均匀,透气性好(如表1中所示);可用于多种规格的锂离子电池或锂电池,如扣式(单层)、薄型(多层折叠)、圆柱型(多层卷绕)电池;隔膜可使用在各个场合,如移动电话、笔记本电脑、电子玩具、电动工具的电池中等等,特别提及的是,隔膜适用于电动汽车和电动助力车领域的大电流充放电的锂电池,用途广泛,实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1-1、1-2:
将表1中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在280℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在280℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在120℃条件下进行纵向拉伸2倍后,再通过135℃的烘道预热,在135℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2倍和横向拉伸2.5倍,再在135℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例2-1、2-2:
将表1中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在275℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在275℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在100℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过110℃的烘道预热,在110℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2倍和横向拉伸3倍,再在145℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例3-1、3-2:
将表1中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在285℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在285℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在105℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过115℃的烘道预热,在115℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2倍和横向拉伸2.8倍,再在150℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例4-1、4-2:
将表1中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在280℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在280℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在100℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过105℃的烘道预热,在105℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2.2倍和横向拉伸2.5倍,再在145℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例5-1、5-2:
将表1中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在275℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在275℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在90℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过90℃的烘道预热,在90℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸3倍和横向拉伸2.5倍,再在120℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例6-1、6-2:
将表1中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在260℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在260℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在90℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过95℃的烘道预热,在95℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2.5倍和横向拉伸2.5倍,再在120℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例7-1、7-2:
将表1中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在270℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在270℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在105℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过115℃的烘道预热,在115℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2倍和横向拉伸2.8倍,再在125℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例8-1、8-2:
将续表1(1)中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在265℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在265℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在100℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过110℃的烘道预热,在110℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2.2倍和横向拉伸2.5倍,再在135℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例9-1、9-2:
将续表1(1)中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在275℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在275℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在100℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过105℃的烘道预热,在105℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2.5倍和横向拉伸2.5倍,再在135℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例10-1、10-2:
将续表1(1)中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在270℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在270℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在100℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过105℃的烘道预热,在105℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2.3倍和横向拉伸2.8倍,再在145℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例11-1、11-2:
将续表1(1)中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在265℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在265℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在95℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过100℃的烘道预热,在100℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2倍和横向拉伸3倍,再在140℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例12-1、12-2:
将续表1(1)中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在265℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在265℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在100℃条件下进行纵向拉伸2倍后,通过105℃的烘道预热,在105℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2.5倍和横向拉伸2.5倍,再在145℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例13-1、13-2:
将续表1(2)中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在275℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在275℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在120℃条件下进行纵向拉伸2.5倍后,通过125℃的烘道预热,在125℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2.5倍和横向拉伸2.5倍,再在150℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例14-1、14-2:
将续表1(2)中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在275℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在275℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在110℃条件下进行纵向拉伸2.3倍后,通过120℃的烘道预热,在120℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2.5倍和横向拉伸2.8倍,再在150℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
实施例15-1、15-2:
将续表1(2)中所给出的具有一定比例份数的各组分物质在不同条件下干燥后,经双螺杆挤出机在280℃熔融混炼后挤出切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量200ppm后,再投入单螺杆挤出机在280℃条件下熔融混炼挤出,经20℃~40℃的冷鼓冷却浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片,先在130℃条件下进行纵向拉伸3倍后,通过135℃的烘道预热,在135℃条件下进行同步双向拉伸,纵向拉伸2.5倍和横向拉伸2倍,再在145℃下热定型处理,得到聚酯微孔隔膜。
表1 实施例的配方及测试结果
续表1(1)
续表1(2)
实施例16~22:
二次锂电池用聚酯微孔隔膜,其特征是:该隔膜由40~79%聚合物A、15~30%聚合物B、5~15%相容剂和1~15%成孔剂的质量百分比及组分组成;
实施例16~22中各组分的质量百分比用量见下表:
所述聚合物A是聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(简称PTT)中的一种或两种以上的混合物;
所述聚合物B是聚癸二酰己二胺(简称PA610)、聚己内酰胺(简称PA6)、聚己二酰己二胺(简称PA66)、聚癸二酰癸二胺(简称PA1010)、聚十一内酰胺(简称PA11)、聚十二内酰胺(简称PA12)、聚十二-1,12-二酰己二胺(简称PA612)、聚庚酰胺(简称PA7)、聚十三内酰胺(简称PA13)、以及双酚A型聚碳酸酯(简称PC)和聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)中的任一种。
所述相容剂是马来酸酐接枝聚乙烯(简称PE-g-MAH);较好的为接枝率为1.03MAH%(MAH即马来酸酐,MAH%表示单位质量的聚乙烯粒子上接枝的马来酸酐的质量分数)、熔融指数为1.0g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为190℃,2.16kg)、密度为0.94g/cm3、熔点130~135℃的马来酸酐接枝聚乙烯;
所述成孔剂是粒径为40~80nm(较好的为60~80nm)的纳米二氧化硅。
所述聚合物A中:聚对苯二甲酸乙二醇酯的密度为1.40g/cm3、熔点在255~260℃范围内、特性粘度为0.55dL/g;聚对苯二甲酸丙二醇酯的密度为1.32g/cm3、熔点在225~240℃范围内、特性粘度为0.83dL/g;聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.31g/cm3、熔点为225~232℃范围内,特性粘度为0.57dL/g;
所述聚合物B中:聚癸二酰己二胺(简称PA610)的密度为1.09g/cm3、熔点在215~222℃范围内、热变形温度为60℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚己内酰胺(简称PA6)的密度为1.14g/cm3、熔点在215~225℃范围内、热变形温度为65℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚己二酰己二胺(简称PA66)的密度为1.15g/cm3、熔点为255~263℃范围内、热变形温度为75℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十一内酰胺(简称PA11)的密度为1.05g/cm3,熔点在185℃~190℃范围内,热变形温度为54℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十二内酰胺(简称PA12)的密度为1.02g/cm3,熔点在173~180℃范围内,热变形温度为54.5℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十二-1,12-二酰己二胺(简称PA612)的密度为1.06g/cm3,熔点在218~222℃范围内,热变形温度为62℃(测试标准为ASTMD648,条件为1.82MPa);聚癸二酰癸二胺(简称PA1010)的密度为1.08g/cm3,熔点在200~210℃范围内,热变形温度为40℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚庚酰胺(简称PA7)的密度为1.11g/cm3,熔点在225~230℃范围内,热变形温度为58℃(测试标准为ASTMD648,条件为1.82MPa);聚十三内酰胺(简称PA13)的密度为1.01g/cm3,熔点在180~183℃范围内,热变形温度为50.5℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);双酚A型聚碳酸酯(简称PC)的密度为1.20g/cm3、熔点在247~254℃范围内、热变形温度为135℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa)、熔融指数为6g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为300℃,1.2kg);聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)的熔点在238~242℃范围内、热变形温度为80℃(测试标准为ASTM D648,条件为0.45MPa)、熔融指数为215g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为260℃,5kg)。
所述聚合物A较好的为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的混合物。
实施例23~29:
5、二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料和预处理:
按40~79%聚合物A、15~30%聚合物B、5~15%相容剂和1~15%成孔剂的质量百分比及组分取各原料;
实施例23~29中各组分的质量百分比用量见下表:
所述聚合物A是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种或两种以上的混合物;并将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯在160℃干燥4小时、聚对苯二甲酸丁二醇酯在120℃干燥8小时、聚对苯二甲酸丁二醇酯在120℃干燥8小时、聚对苯二甲酸丙二醇酯在120℃干燥8小时,备用;
所述聚合物B是聚癸二酰己二胺(简称PA610)、聚己内酰胺(简称PA6)、聚己二酰己二胺(简称PA66)、聚癸二酰癸二胺(简称PA1010)、聚十一内酰胺(简称PA11)、聚十二内酰胺(简称PA12)、聚十二-1,12-二酰己二胺(简称PA612)、聚庚酰胺(简称PA7)、聚十三内酰胺(简称PA13)、以及双酚A型聚碳酸酯(简称PC)和聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)中的任一种。并将所述聚癸二酰己二胺在90℃干燥12小时、聚己内酰胺在100℃干燥10小时、聚己二酰己二胺在90℃干燥5小时、聚癸二酰癸二胺在95℃下干燥5小时、聚十一内酰胺在85℃下干燥7小时、聚十二内酰胺在85℃下干燥5小时、聚十二-1,12-二酰己二胺在105℃下干燥12小时、聚庚酰胺在90℃下干燥6小时、聚十三内酰胺在80℃下干燥6小时、双酚A型聚碳酸酯在120℃干燥6小时、聚4-甲基-1-戊烯在80℃干燥5小时,备用;
所述相容剂是马来酸酐接枝聚乙烯(简称PE-g-MAH);较好的为接枝率为1.03MAH%(MAH即马来酸酐,MAH%表示单位质量的聚乙烯粒子上接枝的马来酸酐的质量分数)、熔融指数为1.0g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为190℃,2.16kg)、密度为0.94g/cm3、熔点130~135℃的马来酸酐接枝聚乙烯;
所述成孔剂是粒径为40~80nm(较好的为60~80nm)的纳米二氧化硅。
b、制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜:
将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂经高速混合机混合均匀,经双螺杆挤出机在240℃~320℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在240℃~320℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为10℃~60℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片;再首先将厚片在80℃~150℃的温度下进行纵向拉伸2~8倍后,通过温度为80℃~150℃的烘道预热,再在80℃~150℃的温度下同步纵向拉伸2~6倍和横向拉伸1.5~8倍,最后在120℃~150℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。
实施例30:
二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,步骤b所述制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜替换为:将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂经高速混合机混合均匀,经双螺杆挤出机在240℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在240℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为10℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.2mm的厚片;再首先将厚片在80℃的温度下进行纵向拉伸2倍后,通过温度为80℃的烘道预热,再在80℃的温度下同步纵向拉伸2倍和横向拉伸1.5倍,最后在120℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。其它同实施例23~29中任一,省略。
实施例31:
二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,步骤b所述制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜替换为:将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂经高速混合机混合均匀,经双螺杆挤出机在320℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在320℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为60℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.3mm的厚片;再首先将厚片在150℃的温度下进行纵向拉伸8倍后,通过温度为150℃的烘道预热,再在150℃的温度下同步纵向拉伸6倍和横向拉伸8倍,最后在150℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。其它同实施例23~29中任一,省略。
实施例32:
二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,步骤b所述制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜替换为:将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂经高速混合机混合均匀,经双螺杆挤出机在280℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在280℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为40℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.25mm的厚片;再首先将厚片在120℃的温度下进行纵向拉伸5倍后,通过温度为120℃的烘道预热,再在120℃的温度下同步纵向拉伸4倍和横向拉伸5倍,最后在130℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。其它同实施例23~29中任一,省略。
实施例33:
二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,步骤b所述制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜替换为:将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂经高速混合机混合均匀,经双螺杆挤出机在250℃~290℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在250℃~290℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为20℃~40℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片;再首先将厚片在90℃~135℃的温度下进行纵向拉伸2~6倍后,通过温度为90℃~135℃的烘道预热,再在90℃~135℃的温度下同步纵向拉伸2~6倍和横向拉伸2~3.5倍,最后在120℃~150℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。其它同实施例23~29中任一,省略。
实施例34:
二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,步骤b所述制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜替换为:将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂经高速混合机混合均匀,经双螺杆挤出机在290℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在290℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为40℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.3mm的厚片;再首先将厚片在135℃的温度下进行纵向拉伸6倍后,通过温度为135℃的烘道预热,再在135℃的温度下同步纵向拉伸6倍和横向拉伸3.5倍,最后在150℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。其它同实施例23~29中任一,省略。
实施例35:
二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,步骤b所述制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜替换为:将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂经高速混合机混合均匀,经双螺杆挤出机在250℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在250℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为20℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.2mm的厚片;再首先将厚片在90℃的温度下进行纵向拉伸2倍后,通过温度为90℃的烘道预热,再在90℃的温度下同步纵向拉伸2倍和横向拉伸2倍,最后在120℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。其它同实施例23~29中任一,省略。
实施例36:
二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,步骤b所述制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜替换为:将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂经高速混合机混合均匀,经双螺杆挤出机在270℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在270℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为30℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.25mm的厚片;再首先将厚片在115℃的温度下进行纵向拉伸4倍后,通过温度为115℃的烘道预热,再在115℃的温度下同步纵向拉伸4倍和横向拉伸2.8倍,最后在135℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。其它同实施例23~29中任一,省略。
上述实施例23~36中:所述聚合物A中:聚对苯二甲酸乙二醇酯的密度为1.40g/cm3、熔点在255~260℃范围内、特性粘度为0.55dL/g;聚对苯二甲酸丙二醇酯的密度为1.32g/cm3、熔点在225~240℃范围内、特性粘度为0.83dL/g;聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.31g/cm3、熔点为225~232℃范围内,特性粘度为0.57dL/g;
所述聚合物B中:聚癸二酰己二胺(简称PA610)的密度为1.09g/cm3、熔点在215~222℃范围内、热变形温度为60℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚己内酰胺(简称PA6)的密度为1.14g/cm3、熔点在215~225℃范围内、热变形温度为65℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚己二酰己二胺(简称PA66)的密度为1.15g/cm3、熔点为255~263℃范围内、热变形温度为75℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十一内酰胺(简称PA11)的密度为1.05g/cm3,熔点在185℃~190℃范围内,热变形温度为54℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十二内酰胺(简称PA12)的密度为1.02g/cm3,熔点在173~180℃范围内,热变形温度为54.5℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚十二-1,12-二酰己二胺(简称PA612)的密度为1.06g/cm3,熔点在218~222℃范围内,热变形温度为62℃(测试标准为ASTMD648,条件为1.82MPa);聚癸二酰癸二胺(简称PA1010)的密度为1.08g/cm3,熔点在200~210℃范围内,热变形温度为40℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);聚庚酰胺(简称PA7)的密度为1.11g/cm3,熔点在225~230℃范围内,热变形温度为58℃(测试标准为ASTMD648,条件为1.82MPa);聚十三内酰胺(简称PA13)的密度为1.01g/cm3,熔点在180~183℃范围内,热变形温度为50.5℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa);双酚A型聚碳酸酯(简称PC)的密度为1.20g/cm3、熔点在247~254℃范围内、热变形温度为135℃(测试标准为ASTM D648,条件为1.82MPa)、熔融指数为6g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为300℃,1.2kg);聚4-甲基-1-戊烯(简称PMP)的熔点在238~242℃范围内、热变形温度为80℃(测试标准为ASTM D648,条件为0.45MPa)、熔融指数为215g/10min(测试标准为ASTM D1238,条件为260℃,5kg)。
上述实施例23~36中:所述聚合物A较好的为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的混合物。
上述实施例16~36中:所述隔膜的厚度较好的为0.02~0.03mm。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例(wt%即为质量百分比);所采用的比例中,未特别注明的,均为质量(重量)比例;所述重量份可以均是千克或吨。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术,所述原材料均为市售产品。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
Claims (10)
1.二次锂电池用聚酯微孔隔膜,其特征是:该隔膜由40~79%聚合物A、15~30%聚合物B、5~15%相容剂和1~15%成孔剂的质量百分比及组分组成,隔膜厚度为0.01~0.05mm;
所述聚合物A是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种或两种以上的混合物;
所述聚合物B是聚癸二酰己二胺、聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚十一内酰胺、聚十二内酰胺、聚十二-1,12-二酰己二胺、聚庚酰胺、聚十三内酰胺、双酚A型聚碳酸酯和聚4-甲基-1-戊烯中的任一种;
所述相容剂是马来酸酐接枝聚乙烯;
所述成孔剂是粒径为40~80nm的纳米二氧化硅。
2.按权利要求1所述的二次锂电池用聚酯微孔隔膜,其特征是:所述隔膜的厚度为0.02~0.03mm。
3.按权利要求1或2所述的二次锂电池用聚酯微孔隔膜,其特征是:
所述聚合物A中:聚对苯二甲酸乙二醇酯的密度为1.40g/cm3、熔点在255~260℃范围内、特性粘度为0.55dL/g;聚对苯二甲酸丙二醇酯的密度为1.32g/cm3、熔点在225~240℃范围内、特性粘度为0.83dL/g;聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.31g/cm3、熔点为225~232℃范围内,特性粘度为0.57dL/g;
所述聚合物B中:聚癸二酰己二胺的密度为1.09g/cm3、熔点在215~222℃范围内、热变形温度为60℃;聚己内酰胺的密度为1.14g/cm3、熔点在215~225℃范围内、热变形温度为65℃;聚己二酰己二胺的密度为1.15g/cm3、熔点为255~263℃范围内、热变形温度为75℃;聚十一内酰胺的密度为1.05g/cm3,熔点在185℃~190℃范围内,热变形温度为54℃;聚十二内酰胺的密度为1.02g/cm3,熔点在173~180℃范围内,热变形温度为54.5℃;聚十二-1,12-二酰己二胺的密度为1.06g/cm3,熔点在218~222℃范围内,热变形温度为62℃;聚癸二酰癸二胺的密度为1.08g/cm3,熔点在200~210℃范围内,热变形温度为40℃;聚庚酰胺的密度为1.11g/cm3,熔点在225~230℃范围内,热变形温度为58℃;聚十三内酰胺的密度为1.01g/cm3,熔点在180~183℃范围内,热变形温度为50.5℃;双酚A型聚碳酸酯的密度为1.20g/cm3、熔点在247~254℃范围内、热变形温度为135℃、熔融指数为6g/10min;聚4-甲基-1-戊烯的熔点在238~242℃范围内、热变形温度为80℃、熔融指数为215g/10min。
4.按权利要求1或2所述的二次锂电池用聚酯微孔隔膜,其特征是:所述聚合物A为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的混合物。
5.二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料和预处理:
按40~79%聚合物A、15~30%聚合物B、5~15%相容剂和1~15%成孔剂的质量百分比及组分取各原料;
所述聚合物A是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种或两种以上的混合物;并将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯在160℃干燥4小时、聚对苯二甲酸丁二醇酯在120℃干燥8小时、聚对苯二甲酸丁二醇酯在120℃干燥8小时、聚对苯二甲酸丙二醇酯在120℃干燥8小时,备用;
所述聚合物B是聚癸二酰己二胺、聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚十一内酰胺、聚十二内酰胺、聚十二-1,12-二酰己二胺、聚庚酰胺、聚十三内酰胺、双酚A型聚碳酸酯和聚4-甲基-1-戊烯中的任一种;并将所述聚癸二酰己二胺在90℃干燥12小时、聚己内酰胺在100℃干燥10小时、聚己二酰己二胺在90℃干燥5小时、聚癸二酰癸二胺在95℃下干燥5小时、聚十一内酰胺在85℃下干燥7小时、聚十二内酰胺在85℃下干燥5小时、聚十二-1,12-二酰己二胺在105℃下干燥12小时、聚庚酰胺在90℃下干燥6小时、聚十三内酰胺在80℃下干燥6小时、双酚A型聚碳酸酯在120℃干燥6小时、聚4-甲基-1-戊烯在80℃干燥5小时,备用;
所述相容剂是马来酸酐接枝聚乙烯;
所述成孔剂是粒径为40~80nm的纳米二氧化硅;
b、制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜:
将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂混合均匀,经双螺杆挤出机在240℃~320℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在240℃~320℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为10℃~60℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片;再首先将厚片在80℃~150℃的温度下进行纵向拉伸2~8倍后,通过温度为80℃~150℃的烘道预热,再在80℃~150℃的温度下同步纵向拉伸2~6倍和横向拉伸1.5~8倍,最后在120℃~150℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。
6.按权利要求5所述二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,其特征是:步骤b所述制备二次锂电池用聚酯微孔隔膜替换为:将聚合物A、聚合物B、相容剂和成孔剂混合均匀,经双螺杆挤出机在250℃~290℃的温度下熔融混炼后挤出、切成颗粒,得到的颗粒再次干燥至水分含量低于200ppm后,再投入单螺杆挤出机中在250℃~290℃的温度下熔融混炼挤出,经温度为20℃~40℃的冷鼓冷却并浇铸成厚度为0.2~0.3mm的厚片;再首先将厚片在90℃~135℃的温度下进行纵向拉伸2~6倍后,通过温度为90℃~135℃的烘道预热,再在90℃~135℃的温度下同步纵向拉伸2~6倍和横向拉伸2~3.5倍,最后在120℃~150℃的温度下热定型处理,即制得0.01~0.05mm聚酯微孔隔膜。
7.按权利要求5所述二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,其特征是:所述隔膜的厚度为0.02~0.03mm。
8.按权利要求6所述二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,其特征是:所述隔膜的厚度为0.02~0.03mm。
9.按权利要求5、6、7或8所述二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,其特征是:
所述聚合物A中:聚对苯二甲酸乙二醇酯的密度为1.40g/cm3、熔点在255~260℃范围内、特性粘度为0.55dL/g;聚对苯二甲酸丙二醇酯的密度为1.32g/cm3、熔点在225~240℃范围内、特性粘度为0.83dL/g;聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.31g/cm3、熔点为225~232℃范围内,特性粘度为0.57dL/g;
所述聚合物B中:聚癸二酰己二胺的密度为1.09g/cm3、熔点在215~222℃范围内、热变形温度为60℃;聚己内酰胺的密度为1.14g/cm3、熔点在215~225℃范围内、热变形温度为65℃;聚己二酰己二胺的密度为1.15g/cm3、熔点为255~263℃范围内、热变形温度为75℃;聚十一内酰胺的密度为1.05g/cm3,熔点在185℃~190℃范围内,热变形温度为54℃;聚十二内酰胺的密度为1.02g/cm3,熔点在173~180℃范围内,热变形温度为54.5℃;聚十二-1,12-二酰己二胺的密度为1.06g/cm3,熔点在218~222℃范围内,热变形温度为62℃;聚癸二酰癸二胺的密度为1.08g/cm3,熔点在200~210℃范围内,热变形温度为40℃;聚庚酰胺的密度为1.11g/cm3,熔点在225~230℃范围内,热变形温度为58℃;聚十三内酰胺的密度为1.01g/cm3,熔点在180~183℃范围内,热变形温度为50.5℃;双酚A型聚碳酸酯的密度为1.20g/cm3、熔点在247~254℃范围内、热变形温度为135℃、熔融指数为6g/10min;聚4-甲基-1-戊烯的熔点在238~242℃范围内、热变形温度为80℃、熔融指数为215g/10min。
10.按权利要求5、6、7或8所述二次锂电池用聚酯微孔隔膜的制备方法,其特征是:所述聚合物A为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物,或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的混合物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310740610.0A CN103724951B (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 二次锂电池用聚酯微孔隔膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310740610.0A CN103724951B (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 二次锂电池用聚酯微孔隔膜及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103724951A true CN103724951A (zh) | 2014-04-16 |
CN103724951B CN103724951B (zh) | 2016-01-20 |
Family
ID=50449264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310740610.0A Active CN103724951B (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 二次锂电池用聚酯微孔隔膜及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103724951B (zh) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105355814A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-02-24 | 苏州锂盾储能材料技术有限公司 | 一种锂离子电池安全性隔膜材料的制备方法 |
CN105355817A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-02-24 | 苏州锂盾储能材料技术有限公司 | 一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法 |
CN105514320A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-04-20 | 苏州锂盾储能材料技术有限公司 | 一种锂离子电池高吸液性隔膜材料的制备方法 |
CN105552280A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-04 | 上海恩捷新材料科技股份有限公司 | 一种锂离子电池隔膜的制备方法 |
CN108232090A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-29 | 溧阳月泉电能源有限公司 | 再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料及其应用 |
CN108878745A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 住友化学株式会社 | 非水电解液二次电池间隔件用多孔层及非水电解液二次电池用层叠间隔件 |
CN109119574A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-01 | 苏州大学 | 基于交联与线形聚合物的多孔性锂离子电池隔膜及其制备方法与应用 |
CN109273646A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-25 | 青岛大学 | 一种制备聚碳酸酯包覆的锂离子电池隔膜的方法 |
CN109742295A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-10 | 界首市天鸿新材料股份有限公司 | 一种干法锂电池隔膜及其制备方法 |
CN109742300A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-10 | 界首市天鸿新材料股份有限公司 | 一种锂电池隔膜及其制备方法 |
CN110088194A (zh) * | 2016-12-27 | 2019-08-02 | 三井化学株式会社 | 聚酯片 |
CN110890505A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-17 | 安徽新衡新材料科技有限公司 | 一种湿法隔膜及其生产系统和生产方法 |
CN113394512A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-14 | 惠州锂威电子科技有限公司 | 一种锂离子电池隔膜及其制备方法 |
CN114566757A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-31 | 宁波长阳科技股份有限公司 | 一种高强度高吸液率的锂离子电池隔膜及其制备方法 |
CN115312970A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-08 | 湖南创一工业新材料股份有限公司 | 一种高强度pet电池隔膜的制备方法 |
CN116444959A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-07-18 | 佛山华新恒丰聚酯包装有限公司 | 一种塑料瓶及其制造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101766960A (zh) * | 2008-12-31 | 2010-07-07 | 中国纺织科学研究院 | 一种复合中空纤维膜及其制备方法 |
-
2013
- 2013-12-27 CN CN201310740610.0A patent/CN103724951B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101766960A (zh) * | 2008-12-31 | 2010-07-07 | 中国纺织科学研究院 | 一种复合中空纤维膜及其制备方法 |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105514320B (zh) * | 2015-12-14 | 2019-03-19 | 苏州锂盾储能材料技术有限公司 | 一种锂离子电池高吸液性隔膜材料的制备方法 |
CN105355817A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-02-24 | 苏州锂盾储能材料技术有限公司 | 一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法 |
CN105514320A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-04-20 | 苏州锂盾储能材料技术有限公司 | 一种锂离子电池高吸液性隔膜材料的制备方法 |
CN105355814A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-02-24 | 苏州锂盾储能材料技术有限公司 | 一种锂离子电池安全性隔膜材料的制备方法 |
CN105552280A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-04 | 上海恩捷新材料科技股份有限公司 | 一种锂离子电池隔膜的制备方法 |
US11101524B2 (en) | 2016-03-07 | 2021-08-24 | Shanghai Energy New Materials Technology Co., Ltd. | Method for preparing lithium-ion battery separator |
CN110088194B (zh) * | 2016-12-27 | 2021-06-29 | 三井化学株式会社 | 聚酯片 |
CN110088194A (zh) * | 2016-12-27 | 2019-08-02 | 三井化学株式会社 | 聚酯片 |
CN108878745A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 住友化学株式会社 | 非水电解液二次电池间隔件用多孔层及非水电解液二次电池用层叠间隔件 |
CN108232090A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-29 | 溧阳月泉电能源有限公司 | 再次制备锂离子二次电池隔膜的混合原料及其应用 |
CN109119574B (zh) * | 2018-08-15 | 2021-06-18 | 苏州大学 | 基于交联与线形聚合物的多孔性锂离子电池隔膜及其制备方法与应用 |
CN109119574A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-01 | 苏州大学 | 基于交联与线形聚合物的多孔性锂离子电池隔膜及其制备方法与应用 |
CN109273646A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-25 | 青岛大学 | 一种制备聚碳酸酯包覆的锂离子电池隔膜的方法 |
CN109742295B (zh) * | 2018-12-28 | 2022-09-09 | 界首市天鸿新材料股份有限公司 | 一种干法锂电池隔膜及其制备方法 |
CN109742300A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-10 | 界首市天鸿新材料股份有限公司 | 一种锂电池隔膜及其制备方法 |
CN109742295A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-10 | 界首市天鸿新材料股份有限公司 | 一种干法锂电池隔膜及其制备方法 |
CN109742300B (zh) * | 2018-12-28 | 2021-08-24 | 界首市天鸿新材料股份有限公司 | 一种锂电池隔膜及其制备方法 |
CN110890505A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-17 | 安徽新衡新材料科技有限公司 | 一种湿法隔膜及其生产系统和生产方法 |
CN113394512A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-14 | 惠州锂威电子科技有限公司 | 一种锂离子电池隔膜及其制备方法 |
CN114566757A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-31 | 宁波长阳科技股份有限公司 | 一种高强度高吸液率的锂离子电池隔膜及其制备方法 |
CN115312970A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-08 | 湖南创一工业新材料股份有限公司 | 一种高强度pet电池隔膜的制备方法 |
CN116444959A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-07-18 | 佛山华新恒丰聚酯包装有限公司 | 一种塑料瓶及其制造方法 |
CN116444959B (zh) * | 2022-12-30 | 2023-11-17 | 佛山华新恒丰聚酯包装有限公司 | 一种塑料瓶及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103724951B (zh) | 2016-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103724951B (zh) | 二次锂电池用聚酯微孔隔膜及其制备方法 | |
CN105576172B (zh) | 交联聚烯烃隔膜及其制备方法 | |
CN104466064B (zh) | 一种电池隔膜的制备方法 | |
CN102501419B (zh) | 一种聚烯烃多层微多孔膜及其制备方法 | |
CN103811704B (zh) | 一种耐高温微孔膜的制备方法 | |
CN101981100B (zh) | 微孔膜及其制造方法 | |
CN109560235B (zh) | 一种新型锂离子电池芳纶隔膜制备方法 | |
CN103633272B (zh) | 一种微孔隔膜的制备方法及微孔隔膜 | |
CN104022249B (zh) | 一种三层锂电池隔膜及其制备方法 | |
JP2020031047A (ja) | 分離膜およびその製造方法 | |
CN102627796B (zh) | 一种用于制造锂电池隔膜的聚乙烯组合物 | |
CN102931371A (zh) | 一种电池隔膜的制备方法 | |
CN107732100A (zh) | 一种三层共挤锂离子电池隔膜及其制备方法 | |
CN103407140A (zh) | 一种pp/pe/pp三层复合微孔膜的制备方法 | |
CN102064301A (zh) | 锂电池用多孔多层复合隔膜的制造方法及隔膜 | |
CN103000850B (zh) | 提高二次电池安全性的多层陶瓷复合隔膜的制备方法 | |
CN102969470B (zh) | 一种聚酯类锂离子电池隔膜的制备方法 | |
WO2013078890A1 (zh) | 一种动力锂电池隔膜的制备方法 | |
CN105074962A (zh) | 包含聚丙烯树脂的微孔性分离膜 | |
CN106654121B (zh) | 一种耐高温多层微孔隔膜及其制备方法 | |
CN103182818B (zh) | 一种聚碳酸酯挤出发泡复合板材及其制备方法 | |
TWI518968B (zh) | 一種多層孔隙膜及其製備方法 | |
CN103647036B (zh) | 一种高强度微孔锂离子电池隔膜的制备方法及电池隔膜 | |
CN112909431B (zh) | 锂离子电池复合隔膜及其制备方法、锂离子电池 | |
WO2020019203A1 (zh) | 锂电池隔膜及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |