高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，基本配方和重量比组成为：改性PET树脂75

【技术实现步骤摘要】
高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料膜材领域，尤其涉及一种高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]作为锂离子电池中不可或缺的组成部件之一，目前广泛地运用于电芯生产的集流体主要为正极金属铝箔集流体、负极金属铜箔集流体。这些金属箔材具有高导电性的优点，但金属箔材运用于电芯生产的正极铝箔集流体厚度在10～20μm，负极铜箔厚度在6～8μm，不利于进一步提高电池能量密度。
[0003]现有技术有将铜/铝镀在塑料(例如PET)上作为集流体来提高电池能量密度、降低成本、让电池轻量化。PET膜与金属铜或金属铝的复合膜，是通过蒸镀、PVD真空溅射等镀膜工艺将金属原子堆积到PET膜上而形成的导电薄膜。PET镀金属膜虽具有诸多优点，但在由于PET膜的拉伸强度较差，生产过程中容易出现薄膜断裂的问题。同时无论是蒸镀或PVD真空溅射，生产过程中温度都比较高，PET膜容易变形，导致金属层发生脱落，严重影响PET镀金属膜的生产和使用性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜,其具有力学强度高、耐热性好的优点。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，基本配方和重量比组成为：改性PET树脂75
‑
90份、石墨烯0.1
‑
2份、耐热剂2
‑
4份、偶联剂5
‑
10份、分散剂1
‑
3份、抗氧剂1
‑
3份。
[0007]进一步的，所述石墨烯改性PET膜的膜厚为2
‑
5μm。
[0008]进一步地，所述改性PET树脂为端羟基改性PET树脂。
[0009]进一步地，所述石墨烯为采用Hummer方法制备的氧化石墨烯粉体。
[0010]进一步地，所述耐热剂为聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚中的至少一种。
[0011]进一步地，所述偶联剂为稀土偶联剂、硅烷偶联剂中的至少一种。
[0012]进一步地，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的至少一种。
[0013]进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和辅助抗氧剂168按2:1复配。
[0014]本专利技术还提供了一种高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜的制备方法，其制备的工艺步骤如下：
[0015](1)按上述重量百分比称取各组分；
[0016](2)将上述原料混合均匀后，经挤出机熔融流延，得到石墨烯改性PET膜；其中，所述熔融的温度为200℃
‑
250℃；
[0017](3)将得到的石墨烯改性PET膜进行电晕处理。
[0018]进一步地，所述电晕处理采用电晕机进行处理。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]与现有技术相比，本专利技术制备的高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，加入了氧化石墨烯，由于氧化石墨烯具有很高的强度，从而提高了材料的力学强度。加入了聚酰亚胺等作为耐热剂，提高了材料的耐热性。采用端羟基改性PET树脂，其结构末端的羟基极性强，能够改善氧化石墨烯在PET中的分散性。本专利技术制得的石墨烯改性PET膜，力学强度高、耐热性好，适用于锂电池集流体领域。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0022]实施例1
[0023]一种高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，基本配方和重量比组成为：端羟基改性PET树脂75份、石墨烯0.1份、聚酰亚胺4份、稀土偶联剂、硅烷偶联剂5份、乙烯基双硬脂酰胺3份、抗氧剂1份。
[0024]上述的石墨烯改性PET膜，其制备的工艺步骤如下：
[0025](1)按上述重量百分比称取各组分；
[0026](2)将上述原料混合均匀后，经挤出机熔融流延，熔融的温度在200℃之间，即得到石墨烯改性PET膜；
[0027](3)将石墨烯改性PET膜进行电晕处理。
[0028]实施例2
[0029]一种高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，基本配方和重量比组成为：端羟基改性PET树脂85份、石墨烯1份、聚苯硫醚3份、硅烷偶联剂7份、三硬脂酸甘油酯2份、抗氧剂2份。
[0030]上述的石墨烯改性PET膜，其制备的工艺步骤如下：
[0031](1)按上述重量百分比称取各组分；
[0032](2)将上述原料混合均匀后，经挤出机熔融流延，熔融的温度在250℃之间，即得到石墨烯改性PET膜；
[0033](3)将石墨烯改性PET膜进行电晕处理。
[0034]实施例3
[0035]一种高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，基本配方和重量比组成为：端羟基改性PET树脂90份、石墨烯2份、聚苯醚4份、稀土偶联剂10份、乙烯基双硬脂酰胺3份、抗氧剂1份。
[0036]上述的石墨烯改性PET膜，其制备的工艺步骤如下：
[0037](1)按上述重量百分比称取各组分；
[0038](2)将上述原料混合均匀后，经挤出机熔融流延，熔融的温度在250℃之间，即得到石墨烯改性PET膜；
[0039](3)将石墨烯改性PET膜进行电晕处理。
[0040]实施例4
[0041]一种高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，基本配方和重量比组成为：端羟基改性PET树脂87份、石墨烯0.8份、聚酰亚胺3份、稀土偶联剂、7份、乙烯基双硬脂酰胺2份、抗氧剂2份。
[0042]上述的石墨烯改性PET膜，其制备的工艺步骤如下：
[0043](1)按上述重量百分比称取各组分；
[0044](2)将上述原料混合均匀后，经挤出机熔融流延，熔融的温度在230℃之间，即得到石墨烯改性PET膜；
[0045](3)将石墨烯改性PET膜进行电晕处理。
[0046]对比例1
[0047]与实施例1不同的是，加工过程不加石墨烯，其它条件不变。
[0048]对比例2
[0049]与实施例1不同的是，加工过程不加粉状聚酰亚胺，其它条件不变。
[0050]性能测试
[0051]测试结果见表1所示(样品膜厚2.5um)：
[0052][0053]表1
[0054]从表1中可以看出，对比实施例1
‑
4和对比例1
‑
2，实施例1
‑
4的拉伸强度、软化温度均有明显的提高。从以上数据说明，本专利技术制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，其特征在于：其基本配方和重量比组成为：改性PET树脂75
‑
90份、石墨烯0.1
‑
2份、耐热剂2
‑
4份、偶联剂5
‑
10份、分散剂1
‑
3份、抗氧剂1
‑
3份。2.根据权利要求1所述的高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，其特征在于：所述石墨烯改性PET膜的膜厚为2
‑
5μm。3.根据权利要求1所述的高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，其特征在于：所述改性PET树脂为端羟基改性PET树脂。4.根据权利要求1所述的高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，其特征在于：所述石墨烯为采用Hummer方法制备的氧化石墨烯粉体。5.根据权利要求1所述的高强度耐热锂电池集流体用石墨烯改性PET膜，其特征在于：所述耐热剂为聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚中的至少一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨与胜，张超华，曾清华，
申请(专利权)人：福建金石能源有限公司，
类型：发明
国别省市：