3D打印多孔膜及制备方法、交联剂、锂电池、打印系统技术方案

本发明专利技术属于锂电池技术领域，具体涉及一种3D打印多孔膜及制备方法、交联剂、锂电池、打印系统。本制备方法包括：将

3D printing porous film and preparation method, crosslinking agent, lithium battery and printing system

【技术实现步骤摘要】
3D打印多孔膜及制备方法、交联剂、锂电池、打印系统
本专利技术属于锂电池
，具体涉及一种3D打印多孔膜及制备方法、交联剂、锂电池、打印系统。
技术介绍
常规的PET多孔膜是将PET熔融，然后通过挤出机挤出，导致制出的多孔膜柔韧性太差，易脆裂，无法应用到锂电池中。为了解决PET多孔膜在锂电池中的应用问题，本专利技术通过3D打印机打印出需要的多孔膜，并在打印的多孔膜表面喷淋一层改善高分子柔性的交联剂，通过交联剂将柔性基团引入PET多孔膜的表面，从而增强PET多孔膜的柔性，使其能够应用到锂电池里面。
技术实现思路
本专利技术提供了一种3D打印多孔膜及制备方法、交联剂、锂电池、打印系统。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种3D打印耐高温超柔多孔膜的制备方法，包括：将PET粒子通过3D打印机进行打印，形成PET多孔膜；在PET多孔膜的表面涂覆含有柔性基团的交联剂；催化发生交联反应，即交联剂将柔性基团引入PET多孔膜的表面；以及收卷。第二方面，本专利技术还提供了一种交联剂，其结构式为：R为柔性基团。第三方面，本专利技术还提供了一种3D打印耐高温超柔多孔膜，包括以下原料：PET粒子和如前所述的交联剂。第四方面，本专利技术还提供了一种锂电池，包括：隔膜；所述隔膜采用如前所述的3D打印耐高温超柔多孔膜。第五方面，本专利技术还提供了一种耐高温超柔多孔膜的3D打印系统，包括：依次设置的冷却辊、喷淋机构、光照机构、收卷机构；所述冷却辊侧面设有3D打印机，以通过3D打印机的3D打印喷头喷出PET粒子至冷却辊表面，形成PET多孔膜。本专利技术的有益效果是，本专利技术的3D打印耐高温超柔多孔膜及制备方法、锂电池、3D打印系统，通过3D打印机打印出需要的PET多孔膜，并在打印的PET多孔膜表面喷淋一层改善高分子柔性的交联剂，通过交联剂将柔性基团引入PET多孔膜的表面，从而增强PET多孔膜的柔性，使其能够应用到锂电池里面。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的3D打印耐高温超柔多孔膜的制备工艺流程图；图2是本专利技术的3D打印系统的结构示意图；图3是3D打印耐高温超柔多孔膜与常规隔膜的断裂延伸率对比图；图2中：冷却辊1，喷淋机构2，光照机构3，收卷机构4，3D打印机5。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。第一部分：常规或传统的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)多孔膜是将PET熔融，然后通过挤出机挤出，导致制出的多孔膜柔韧性太差，易脆裂，无法应用到锂电池中。为了解决PET多孔膜在锂电池中的应用问题，见图1，本专利技术提供了一种3D打印耐高温超柔多孔膜的制备方法，包括：将PET粒子通过3D打印机进行打印，形成PET多孔膜；在PET多孔膜的表面涂覆含有柔性基团的交联剂；催化发生交联反应，即交联剂将柔性基团引入PET多孔膜的表面；以及收卷。具体的，所述交联反应的化学式为：在光照等催化作用下，通过交联剂使PET分子之间发生交联反应，将柔性基团引入PET多孔膜的表面。作为打印PET多孔膜的一种可选的实施方式。见图1，所述将PET粒子通过3D打印机进行打印，形成PET多孔膜的方法包括：将PET粒子在3D打印机上进行熔融；在3D打印机上设置PET多孔膜的参数；以及将熔融的PET粒子通过3D打印机的喷头在冷却辊上进行打印。当然，也可以先设置ET多孔膜的参数，再进行熔融和打印具体的，可以通过3D打印机设置PET多孔膜的参数，如膜厚度、孔径、孔的形状，以及所述PET多孔膜的厚度一般在1μm-100μm，可选为20μm、40μm、70μm；PET多孔膜上的孔径为1-1000nm，可选为200nm、500nm、800nm，孔形状可以为圆形、方形、三角形等任意图案。通过3D打印机打印成膜，不仅可以保证膜厚的均匀性，还方便设置膜的参数，使打印成型的PET多孔膜具有较高的稳定性、完整性(不容易出现破损区域)、均匀一致，有利于交联剂与PET粒子的交联反应。进一步，所述交联剂的结构式为：R为柔性基团。具体的，所述柔性基团包括：不饱和聚酯树脂(如302聚酯、304聚酯、305聚酯等)、橡胶类(如聚硫橡胶、丁腈橡胶、端羟基液体丁腈橡胶、端硫醇基丁腈橡胶、氯丁橡胶，聚氯酯橡胶等)、聚酰胺树脂、缩醛树脂(如聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩甲己醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩糠醛等)、聚砜柑脂、聚氨酯树脂中的任一种，可以有效改善高分子的柔性，如所述PET粒子的分子量在10000-500000。可选的，所述催化的方式包括：光照；其中光照的波长为300-400nm，优选为350nm。如前所述，本专利技术还提供了一种交联剂，其结构式为：R为柔性基团。如前所述，本专利技术还提供了一种3D打印耐高温超柔多孔膜，包括以下原料：PET粒子和如前所述的交联剂。在光照或其他方式的催化作用下，交联剂使PET分子之间发生交联反应，将柔性基团引入PET多孔膜的表面，形成3D打印耐高温超柔多孔膜，其分子结构式为：如前所述，本专利技术还提供了一种锂电池，包括：隔膜；所述隔膜采用如前所述的3D打印耐高温超柔多孔膜。如前所述，见图2，本专利技术还提供了一种耐高温超柔多孔膜的3D打印系统，包括：依次设置的冷却辊1、喷淋机构2、光照机构3、收卷机构4；所述冷却辊1侧面设有3D打印机5，以通过3D打印机5的3D打印喷头，可以设置在冷却辊的正上方，以便于喷出熔融的PET粒子至冷却辊1表面，形成PET多孔膜。可选的，所述喷淋机构2包括但不限于喷头，用于向PET多孔膜表面喷出含有柔性基团的交联剂。可选的，所述光照机构32包括但不限于光源，以产生波长为300-400nm的光，用于催化含有柔性基团的交联剂与PET粒子发生交联反应，用于向PET多孔膜表面喷出含有柔性基团的交联剂，将柔性基团引入PET多孔膜的表面。第二部分：具体实施例。实施例1先将相对分子量20万的PET粒子在3D打印机上进行熔融；在3D打印机上设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印耐高温超柔多孔膜的制备方法，其特征在于，包括：/n将PET粒子通过3D打印机进行打印，形成PET多孔膜；/n在PET多孔膜的表面涂覆含有柔性基团的交联剂；/n催化发生交联反应，即交联剂将柔性基团引入PET多孔膜的表面；以及/n收卷。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印耐高温超柔多孔膜的制备方法，其特征在于，包括：
将PET粒子通过3D打印机进行打印，形成PET多孔膜；
在PET多孔膜的表面涂覆含有柔性基团的交联剂；
催化发生交联反应，即交联剂将柔性基团引入PET多孔膜的表面；以及
收卷。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述交联剂的结构式为：R为柔性基团。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述柔性基团包括：不饱和聚酯树脂、橡胶类、聚酰胺树脂、缩醛树脂、聚砜柑脂、聚氨酯树脂中的任一种。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述催化的方式包括：光照；其中
光照的波长为300-400nm。


5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，
所述交联反应的化学式为：





6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成豪，李正林，贡晶晶，谈惠莲，
申请(专利权)人：江苏厚生新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32