一种新能源汽车用锂电池绝缘膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新能源汽车用锂电池绝缘膜及其制备方法，其中，锂电池绝缘膜按照重量份数计算，包括以下成分：56～72份聚对苯二甲酸乙二醇酯、33～48份聚对苯二甲酸丁二醇酯、10～18份导热填料、0.5～1份抗氧剂、0.1～0.5份爽滑剂和0.12～0.24份硅烷偶联剂。常规的聚酯绝缘膜不仅性能方面已经无法满足日益递增的要求，而且还具有较多的安全隐患，在锂电池上的使用效果不理想，本发明专利技术的锂电池绝缘膜相比较于常规的聚酯类绝缘膜，具有更加优异的力学性能和导热性能，且在耐电晕性以及高温下易吸湿性等方面也有较大的改进。下易吸湿性等方面也有较大的改进。下易吸湿性等方面也有较大的改进。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车用锂电池绝缘膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新能源汽车领域，具体涉及一种新能源汽车用锂电池绝缘膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。在能源和环保的压力下，新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。如果新能源汽车得到快速发展，以2020年中国汽车保有量1.4亿计算，可以节约石油3229万吨，替代石油3110万吨，节约和替代石油共6339万吨，相当于将汽车用油需求削减22.7％。2020年以前节约和替代石油主要依靠发展先进柴油车、混合动力汽车等实现。到2030年，新能源汽车的发展将节约石油7306万吨、替代石油9100万吨，节约和替代石油共16406万吨，相当于将汽车石油需求削减41％。
[0003]锂电池作为新能源汽车的动力源，也水涨船高，产量越来越大；但是相比铅酸电池等传统动力电池，锂电池的使用性能不够稳定和安全，因此，提升锂电池在使用中的稳定和安全，成为锂电池行业的首选研究方向。目前，锂电池中的方形电芯是最常见的一种电芯结构，方形电芯一般有两个卷芯合卷而成；为保证电芯的安全性，在生产制作过程中需要在电芯的侧面以及底面包裹一层绝缘膜，避免电芯与金属铝壳直接接触造成短路，因此绝缘膜的包裹质量对于电芯的安全性能是很重要的一环。目前使用的绝缘膜材料多数为聚酯膜，聚酯膜虽然具有较好的绝缘性，但是其冲击性能差、高温下易吸湿，而且导热性较差，热量无法快速散发，这就导致在锂电池的应用中的安全隐患，阻碍了锂电池的正常使用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的锂电池的绝缘膜的耐高温性差以及导热性差的问题，本专利技术的目的是提供一种新能源汽车用的耐高温、导热性好的锂电池绝缘膜及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种新能源汽车用锂电池绝缘膜，按照重量份数计算，包括以下成分：
[0007]56～72份聚对苯二甲酸乙二醇酯、33～48份聚对苯二甲酸丁二醇酯、10～18份导热填料、0.5～1份抗氧剂、0.1～0.5份爽滑剂和0.12～0.24份硅烷偶联剂。
[0008]优选地，所述导热填料为改性碳化钽/氮化钼复合微球，导热填料的粒径大小为5～30μm。
[0009]优选地，所述抗氧剂为抗氧剂300或抗氧剂1010。
[0010]优选地，所述爽滑剂为油酸酰胺或芥酸酰胺。
[0011]优选地，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的一种。
[0012]优选地，所述改性碳化钽/氮化钼复合微球的制备方法为：
[0013]步骤(1)，制备碳化钽/氮化钼复合微球：
[0014]将七钼酸铵与乌洛托品溶解于氨水中，得到七钼酸铵混合液；向七钼酸铵混合液中投入碳化钽纳米颗粒，超声均匀后，先快速搅拌，再喷雾干燥，收集干燥后的固体于坩埚中，将坩埚放置于马弗炉内烧结，得到碳化钽/氮化钼复合微球；
[0015]步骤(2)，羟基化碳化钽/氮化钼复合微球：
[0016]将碳化钽/氮化钼复合微球与过氧化氢的水溶液混合，超声均匀化后，升温至110～115℃，回流搅拌处理3～5h，过滤出微球并使用蒸馏水洗涤三次，真空条件下干燥，得到羟基化碳化钽/氮化钼复合微球；
[0017]步骤(3)，氨基化碳化钽/氮化钼复合微球：
[0018]将3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷与无水乙醇混合，均匀化处理后，投入羟基化碳化钽/氮化钼复合微球，再次均匀后处理后，升温至75～85℃，回流搅拌处理3～5h，过滤出微球并使用无水乙醇洗涤三次，真空条件下干燥，得到氨基化碳化钽/氮化钼复合微球；
[0019]步骤(4)，预改性碳化钽/氮化钼复合微球：
[0020]将氨基化碳化钽/氮化钼复合微球与N,N
‑
二甲基甲酰胺混合，均匀化处理，第一次加入二酐化合物，搅拌混合反应后，加入二胺化合物，同时第二次加入二酐化合物，再次搅拌混合反应，然后过滤出固体并先使用蒸馏水洗涤三次，再使用无水乙醇洗涤三次，真空条件下干燥，得到预改性碳化钽/氮化钼复合微球；
[0021]步骤(5)，改性碳化钽/氮化钼复合微球：
[0022]将三乙胺、乙酸酐与聚乙二醇混合至反应瓶内形成混合溶液，均匀化处理后，投入预改性碳化钽/氮化钼复合微球，在室温条件下搅拌处理10～15h，然后过滤出固体，先使用蒸馏水洗涤三次，再使用无水乙醇洗涤三次，真空条件下干燥，得到改性碳化钽/氮化钼复合微球。
[0023]优选地，步骤(1)中，七钼酸铵、乌洛托品与氨水的质量比是1:1.8～2.4:15～20。
[0024]优选地，步骤(1)中，碳化钽纳米颗粒的粒径为50～100nm。
[0025]优选地，步骤(1)中，碳化钽纳米颗粒与七钼酸铵混合液的质量比1:20～25。
[0026]优选地，步骤(1)中，快速搅拌是在55～65℃的温度、200～400rpm的速度条件下搅拌5～8h。
[0027]优选地，步骤(1)中，马弗炉内以氮气作为保护气，烧结温度为750～850℃，保温烧结时间为10～15h，马弗炉的升温速率为2～5℃/min。
[0028]优选地，步骤(2)中，过氧化氢的水溶液的质量分数为10％～20％，碳化钽/氮化钼复合微球与过氧化氢的水溶液的质量比是1:12～18。
[0029]优选地，步骤(3)中，羟基化碳化钽/氮化钼复合微球、3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷与无水乙醇的质量比是1:0.05～0.1:6～10。
[0030]优选地，步骤(4)中，二胺化合物包括对苯二胺、4,4'
‑
二氨基二苯醚、4,4'
‑
二氨基二苯砜、4,4'
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)联苯中的一种。
[0031]优选地，步骤(4)中，二酐化合物包括均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'
‑
二苯基砜四羧酸二酸酐、3,3',4,4'
‑
联苯四羧酸二酐中的一种。
[0032]优选地，步骤(4)中，第一次加入二酐化合物后，在温度为20～30℃的条件下搅拌
混合2～3h；第二次加入二酐化合物后，在温度为20～30℃的条件下继续搅拌混合4～6h。
[0033]优选地，步骤(4)中，氨基化碳化钽/氮化钼复合微球、第一次加入的二酐化合物、第二次加入的二酐化合物、二胺化合物、N
‑
二甲基甲酰胺的质量比是1:0.12～0.16:0.27～0.41:0.32～0.46:15～20。
[0034]优选地，步骤(5)中，三乙胺、乙酸酐与聚乙二醇的质量比是2～6:1:0.1～0.3，预改性碳化钽/氮化钼复合微球与混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用锂电池绝缘膜，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下成分：56～72份聚对苯二甲酸乙二醇酯、33～48份聚对苯二甲酸丁二醇酯、10～18份导热填料、0.5～1份抗氧剂、0.1～0.5份爽滑剂和0.12～0.24份硅烷偶联剂。2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用锂电池绝缘膜，其特征在于，所述导热填料为改性碳化钽/氮化钼复合微球，导热填料的粒径大小为5～30μm。3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用锂电池绝缘膜，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂300或抗氧剂1010。4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用锂电池绝缘膜，其特征在于，所述爽滑剂为油酸酰胺或芥酸酰胺。5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用锂电池绝缘膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的一种。6.根据权利要求2所述的一种新能源汽车用锂电池绝缘膜，其特征在于，所述改性碳化钽/氮化钼复合微球的制备方法为：步骤(1)，制备碳化钽/氮化钼复合微球：将七钼酸铵与乌洛托品溶解于氨水中，得到七钼酸铵混合液；向七钼酸铵混合液中投入碳化钽纳米颗粒，超声均匀后，先快速搅拌，再喷雾干燥，收集干燥后的固体于坩埚中，将坩埚放置于马弗炉内烧结，得到碳化钽/氮化钼复合微球；步骤(2)，羟基化碳化钽/氮化钼复合微球：将碳化钽/氮化钼复合微球与过氧化氢的水溶液混合，超声均匀化后，升温至110～115℃，回流搅拌处理3～5h，过滤出微球并使用蒸馏水洗涤三次，真空条件下干燥，得到羟基化碳化钽/氮化钼复合微球；步骤(3)，氨基化碳化钽/氮化钼复合微球：将3
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氨基丙基三甲氧基硅烷与无水乙醇混合，均匀化处理后，投入羟基化碳化钽/氮化钼复合微球，再次均匀后处理后，升温至75～85℃，回流搅拌处理3～5h，过滤出微球并使用无水乙醇洗涤三次，真空条件下干燥，得到氨基化碳化钽/氮化钼复合微球；步骤(4)，预改性碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯荣富，
申请(专利权)人：福建腾博新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：