本发明专利技术提出了一种用于锂电池隔膜的PET无纺布制备工艺，所述制备工艺包括：制备具有高韧性、超耐磨、耐高温的PET纺粘层和熔喷层，进行等离子体处理后，将纺粘层、熔喷层、纺粘层的三层前驱层热轧成型，导热定型辊冷却收卷，得到高韧性、超耐磨、耐高温的PET无纺布。应用于锂电池隔膜时，该无纺布具有的高韧性和耐磨性，可以降低锂枝晶刺破隔膜的风险，可以在高温下保持稳定，保证锂电池的安全性，优良的表面润湿性提高电解液的润湿情况，提高锂电池的性能。性能。性能。
【技术实现步骤摘要】
一种用于锂电池隔膜的PET无纺布及其制备工艺
[0001]本专利技术涉及无纺布制备领域，尤其涉及一种用于锂电池隔膜PET无纺布及其制备工艺。
技术介绍
[0002]锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料，使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N.Lewis提出并研究，20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。
[0003]随着科学技术的发展，锂电池已经成为电池的主流。锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。对于锂电池系列，由于电解液多为有机溶剂，因而需要耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。但是，聚烯烃材料在高温下尺寸变形比较明显，而且熔点一般低于170℃，当进行大电流放电时，电池局部发热达到这个温度，隔膜就会融化使正负极迅速接触，出现热失控行为。因此，聚烯烃材料隔膜安全性能较低，不能满足锂离子电池对隔膜提出的新需求。
[0004]无纺布型隔膜具有多孔的结构，因而透气性好，吸液保液能力强，并且可以有效避免因为锂枝晶穿刺隔膜造成的短路现象，将有效改善锂离子电池高倍率放电性能、循环性能和安全性能。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种用于锂电池隔膜PET无纺布制备工艺。该无纺布具有高韧性、超耐磨、耐高温等特性，可应用于锂电池的隔膜，具有的高韧性和耐磨性，可以降低锂枝晶刺破隔膜的风险，可在高温下保持稳定，提高了锂电池工作的温度范围，保证锂电池的安全性，并且优良的表面润湿性提高电解液的润湿情况，提高锂电池的性能。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术提供了一种用于锂电池隔膜PET无纺布的制备工艺，具体包括如下步骤：
[0007](1)制备纺粘层：将纺粘层原料按照配比混合后，经过螺杆挤压熔融、计量纺丝、冷风牵伸、铺网成型、等离子处理，得到纺粘层，所述纺粘层原料配比半消光聚酯切片93％
‑
97％，增白母粒1％
‑
3％，无机纳米混合粉末1号2％
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4％；
[0008](2)制备熔喷层：将熔喷层原料按照配比混合后，经过螺杆挤压熔融、计量纺丝、热风牵伸、铺网成型、等离子处理，得到熔喷层，所述纺粘层原料配比为半消光聚酯切片95％
‑
98％，无机纳米混合粉末2号1.5％
‑
4％，功能母粒0.5％
‑
1％；
[0009](3)制备无纺布：将纺粘层、熔喷层、纺粘层的三层纤维网结构进行热轧成型，得到纺粘
‑
熔喷
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纺粘三层异构无纺布；
[0010](4)收料：成型后使用导热定型辊冷却收卷成卷料；
[0011]进一步的，所述半消光聚酯切片粘度为0.61
‑
0.75dL/g，端羧基含量低于35mol/t，前置切片干燥工序，熔融前切片含水率控制在0.003％以下。
[0012]进一步的，所述纺粘层的熔融指数为25
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45g/10min，熔喷层的熔融指数为1100
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1600g/10min。
[0013]进一步的，所述无机纳米混合粉末1号包含纳米γ
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Al2O3粉末、纳米陶瓷粉末，增加纺粘层的韧性和耐磨性；所述无机纳米混合粉末2号包含纳米α
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Al2O3粉末、纳米SiO2粉末、纳米蒙脱土，提高熔喷层的韧性和耐高温性；功能母粒为TFA
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53，主要成分为聚对苯二甲酸丁二醇酯和阻燃剂。。
[0014]进一步的，所述无纺布为纺粘
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熔喷
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纺粘三层异构无纺布，纺粘层和熔喷层不同的力学性能和物理性质，组合后既使无纺布韧性有极大提高，外层纺粘层使得无纺布表现出耐磨性保证锂枝晶无法刺破无纺布，内层获得更高的耐热性，在高工温下仍能保证隔离效果，提高电池安全性。
[0015]进一步的，所述等离子体处理使用空气作为气源，将C
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O、C
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N、C＝O、C＝O
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O等基团引入无纺布表面，提高表面自由能，增大电解液润湿性，同时增加层间粘性，提高无纺布机械强度。
[0016]进一步的，所述热轧成型采用智能化S
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Roll无极调压均匀辊热轧机组，所述收料采用双流可变距流道导热降温定型辊组，提高制备无纺布的成型稳定性。
[0017]如上述所述工艺制备得到高韧性、超耐磨、耐高温的用于锂电池隔膜PET无纺布。
[0018]本专利技术制备的PET无纺布相对于现有技术具有以下有益效果：
[0019]1.本专利技术提供的高韧性、超耐磨、耐高温PET热轧纺粘无纺布，对纺粘层和熔喷层原料配比进行改进，并通过对工艺参数的调控，提高了前驱层材料(纺粘层、熔喷层)的韧性，赋予了无纺布超耐磨和耐高温的特性，同时三层结构进一步提高了无纺布的机械性能；
[0020]2.由于本专利技术的无纺布采用三层异构，每一层的原料配比都不相同，使得每层的密度和功能性不同，组合后具有更加复杂多孔的结构和更丰富的功能；等离子体处理改善了前驱层材料(纺粘层、熔喷层)的表面活性，在热轧时结合度更高、更紧密；耐磨的外层(纺粘层)提高了无纺布的耐磨损性，面对枝晶时可以保证不被刺穿，内层(熔喷层)保证高工作温度下仍能保持隔离功能，提高电池安全性；
附图说明
[0021]图1为实施例1制备的PET无纺布的表面润湿性。
[0022]图2为实施例2制备的PET无纺布的表面润湿性。
具体实施方式
[0023]为使本领域技术人员更加深入理解本专利技术的目的、技术方案和优点，下面结合具体实施例对专利技术进行清楚、完整的描述。
[0024]实施例1
[0025]一种用于锂电池隔膜的PET无纺布制备工艺，所述制备工艺具体包括如下步骤：
[0026](1)制备纺粘层：取粘度为0.65dL/g，端羧基含量为30mol/t的半消光聚酯切片93％(含水量控制在0.028％以下)，增白母粒3％，γ
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Al2O3粉末2％、纳米陶瓷粉末2％，混合均匀后，用螺杆挤压机在220℃下挤出，然后过滤，输送至纺丝箱，挤出机、过滤设备以及纺丝箱的温度保持在220℃，纺丝箱挤出的压力为10MPa，挤出后用15℃的冷空气以0.3m/s的风速进行风冷降温，然后经过冷风牵伸，再进行等离子体处理。
[0027](2)制备熔喷层：取取粘度为0.67dL/g，端羧基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池隔膜的PET无纺布制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括如下制备步骤：(1)制备高耐磨性纺粘层：将纺粘层原料按照配比混合后，经过螺杆挤压熔融、计量纺丝、冷风牵伸、铺网成型、等离子处理，得到纺粘层，所述纺粘层的原料配比为半消光聚酯切片93％
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97％，增白母粒1％
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3％，无机纳米混合粉末1号2％
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4％；；(2)制备耐高温熔喷层：将熔喷层原料按照配比混合后，经过螺杆挤压熔融、计量纺丝、热风牵伸、铺网成型、等离子处理，得到熔喷层，所述熔喷层原料配比为半消光聚酯切片95％
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98％，无机纳米混合粉末2号1.5％
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4％，功能母粒0.5％
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1％；(3)制备无纺布：将纺粘层、熔喷层、纺粘层的三层纤维网结构经等离子体处理，再进行热轧成型，得到具有三层结构的PET无纺布；(4)收料：成型后使用导热定型辊冷却收卷成卷料。2.如权利要求1所述制备工艺，其特征在于，所述半消光聚酯切片粘度为0.61
‑
0.75dL/g，端羧基含量低于35mol/t，熔融前切片含水率在0.003％以下。3.如权利要求2所述制备工艺，其特征在于，所述纺粘层的熔融指数为25
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45g/10min，熔喷层...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈展哲，汤旺旭，张建平，张鹏奇，梁金双，
申请(专利权)人：华昊无纺布有限公司，
类型：发明
国别省市：
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