一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜制造技术

本发明专利技术涉及一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，其特征在于，在聚酯薄膜90℃下恒温1小时，再继续升温至120℃后恒温1小时，然后冷却后，再测试其氧气透过率O2GTR在3～7cm3/(m2·

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜


[0001]本专利技术涉及复合铜箔
，具体的说，是一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜。

技术介绍

[0002]在锂离子电池中，复铜箔是电池的一个重要组成部分，通常用于电池的负极。复铜箔是由铜箔和聚合物薄膜层组成的复合材料，聚合物薄膜层用于防止铜箔与电池正极之间的直接接触，同时允许锂离子通过。通过在复铜箔表面涂覆活性材料，例如石墨或硅等，可以进一步提高电池的能量密度和性能。复铜箔的制备过程通常需要高精度的加工和涂覆技术，以确保复合材料的质量和性能。目前，PET膜推进较快，当前产业内以PET膜为主，未来预计PP膜与PET膜路线并行。由于工艺难度低，目前PET膜产业化进度较快，是当前产业内公司的主要选择。而PP膜在磁控溅射中结合力和抗拉强度较弱，目前仍在改性，预计随着复合箔工艺逐渐成熟，PP膜凭借在电池应用端的优势，被选做复合铜箔基膜的比例会上升。本申请针对聚酯薄膜中的阻隔性能进行改进，因为现有聚酯薄膜存在阻隔性能较差的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005]一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，其特征在于，在聚酯薄膜90℃下恒温1小时，再继续升温至120℃后恒温1小时，然后冷却后，再测试其氧气透过率O2GTR在3～7cm3/(m2·
24h
·
0.1MPa)；
[0006]氧气透过率O2GTR按照国标GB/T 19789
‑
2021包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验进行测试。
[0007]氧气透过率O2GTR在3～4cm3/(m2·
24h
·
0.1MPa)。
[0008]氧气透过率O2GTR在4～5cm3/(m2·
24h
·
0.1MPa)。
[0009]氧气透过率O2GTR在6～7cm3/(m2·
24h
·
0.1MPa)。
[0010]聚酯薄膜的厚度为18～22微米，优选为20微米。
[0011]一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，聚酯薄膜的原料组份为PEN改性粒子和PET粒子，其中PEN改性粒子在聚酯薄膜的原料中的质量分数为5％～15％。
[0012]PEN改性粒子在聚酯薄膜的原料中的质量分数为8％～12％。
[0013]PEN改性粒子在聚酯薄膜的原料中的质量分数为10％。
[0014]一聚萘二甲酸乙二醇酯PEN，因其分子结构中萘环取代了苯环，萘环比苯环具有更大的共轭双键，分子刚性大，它与PET相比，PEN在许多性能方面都要高出一筹。例如，PEN的耐热性、拉伸强度等机械性能、耐紫外线辐射性能、耐有机溶剂及耐水解性，特别是阻隔性等均要超过PET。另外，PEN结晶度低于PET，故其透明度也比较好。
[0015]一种PEN改性粒子的制备方法，其包含的具体技术步骤为：
[0016](1)将纳米氧化锆分散在水溶液中，纳米氧化锆在水溶液中的质量百分比为20～
24％，然后加热到80～83℃，缓慢加入硅酸钠水溶液，使纳米氧化锆与硅酸钠的摩尔比为4.4～4.6:1，将混合溶液的pH值条件为9
‑
9.2，微波搅拌下陈化5～7小时，然后洗涤，分离，干燥得到二氧化硅
‑
氧化锆材料；(2)将二氧化硅
‑
氧化锆材料，花状二氧化钛，相容剂进行研磨，得到改性材料；(3)将改性材料和PEN粒子进行熔融挤出造粒，得到PEN改性粒子。
[0017]二氧化硅
‑
氧化锆材料在改性材料中的质量分数为30～50％；
[0018]相容剂在改性材料中的质量分数为3～5％；
[0019]改性材料在PEN改性粒子中的质量分数为20～26％；
[0020]一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜的生产方法，将原料进行干燥后进行熔融挤出，然后经过拉伸工艺，牵引，电晕，收卷，得到聚酯薄膜。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的积极效果是：
[0022]本申请利用氧化锆加入聚酯薄膜中，可以提高薄膜的阻隔性能。主要原因是氧化锆具有较高的密度和较小的晶格常数，因此可以形成较为致密的晶体结构。这种致密的晶体结构可以有效地阻止气体和水分子的穿透，从而提高聚酯薄膜的阻隔性能。此外，氧化锆还具有较高的化学稳定性和热稳定性，可以有效地抵抗聚酯薄膜在制备、使用和贮存过程中可能遇到的化学和热腐蚀。因此，氧化锆的加入可以提高聚酯薄膜的耐久性和稳定性，从而进一步提高其阻隔性能。
[0023]本申请利用二氧化钛加入聚酯薄膜中可以提高膜的阻隔性能。这是因为二氧化钛本身具有很好的光催化性能和抗氧化性能，可以减少氧气和水分对聚酯薄膜的影响。此外，二氧化钛还可以吸收紫外线，从而减缓聚酯薄膜的老化速度，延长其使用寿命。因此，将适量的二氧化钛加入聚酯薄膜中，可以显著提高其阻隔性能和耐久性。
[0024]本申请将氧化锆和二氧化钛综合加入，以提升阻隔效果的长效性，尤其是在特定的120℃温度条件下。
【具体实施方式】
[0025]以下提供本专利技术一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜的具体实施方式。
[0026]实施例1
[0027]一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，聚酯薄膜的原料组份为PEN改性粒子和PET粒子，其中PEN改性粒子在聚酯薄膜的原料中的质量分数为6％。
[0028]聚酯薄膜的厚度为20微米。
[0029]一聚萘二甲酸乙二醇酯PEN，因其分子结构中萘环取代了苯环，萘环比苯环具有更大的共轭双键，分子刚性大，它与PET相比，PEN在许多性能方面都要高出一筹。例如，PEN的耐热性、拉伸强度等机械性能、耐紫外线辐射性能、耐有机溶剂及耐水解性，特别是阻隔性等均要超过PET。另外，PEN结晶度低于PET，故其透明度也比较好。
[0030]一种PEN改性粒子的制备方法，其包含的具体技术步骤为：
[0031](1)将纳米氧化锆分散在水溶液中，纳米氧化锆在水溶液中的质量百分比为20％，然后加热到80～83℃，缓慢加入硅酸钠水溶液，使纳米氧化锆与硅酸钠的摩尔比为4.4，将混合溶液的pH值条件为9
‑
9.2，微波搅拌下陈化5～7小时，然后洗涤，分离，干燥得到二氧化硅
‑
氧化锆材料；(2)将二氧化硅
‑
氧化锆材料，花状二氧化钛，相容剂进行研磨，得到改性材料；(3)将改性材料和PEN粒子进行熔融挤出造粒，得到PEN改性粒子。
[0032]二氧化硅
‑
氧化锆材料在改性材料中的质量分数为30％；
[0033]相容剂在改性材料中的质量分数为3％；
[0034]改性材料在PEN改性粒子中的质量分数为20％；
[0035]一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜的生产方法，将原料进行干燥后进行熔融挤出，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，其特征在于，在聚酯薄膜90℃下恒温1小时，再继续升温至120℃后恒温1小时，然后冷却后，再测试其氧气透过率O2GTR在3～7cm3/(m2·
24h
·
0.1MPa)；氧气透过率O2GTR按照国标GB/T 19789
‑
2021包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验进行测试。2.根据权利要求1所述的一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，其特征在于，氧气透过率O2GTR在3～4cm3/(m2·
24h
·
0.1MPa)。3.根据权利要求1所述的一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，其特征在于，氧气透过率O2GTR在4～5cm3/(m2·
24h
·
0.1MPa)。4.根据权利要求1所述的一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，其特征在于，氧气透过率O2GTR在6～7cm3/(m2·
24h
·
0.1MPa)。5.根据权利要求1所述的一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，其特征在于，聚酯薄膜的厚度为18～22微米。6.根据权利要求1所述的一种锂电池复铜箔用的聚酯薄膜，其特征在于，聚酯薄膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭齐飞，邱亚竞，
申请(专利权)人：福建百宏高新材料实业有限公司，
类型：发明
国别省市：