CN114644815B - 一种新能源汽车用锂电池绝缘膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

一种新能源汽车用锂电池绝缘膜及其制备方法
技术领域
本发明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。
背景技术
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％。
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。
发明内容
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，本发明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。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
第一方面，本发明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：
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。
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。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂300或抗氧剂1010。
优选地，所述爽滑剂为油酸酰胺或芥酸酰胺。
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。
优选地，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-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)，预改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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；
步骤(5)，改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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。
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。
优选地，步骤(1)中，碳化钽纳米颗粒的粒径为50～100nm。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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溶液的质量比是1:5～8。
第二方面，本发明提供一种新能源汽车用锂电池绝缘膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒与聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒清洗干净后，烘干，分别投入至混合搅拌机中，升温至完全熔融后，混合均匀，得到第一混合物；
第二步，依次向第一混合物中投入硅烷偶联剂、导热填料和抗氧剂，混合均匀后，得到第二混合物；
第三步，将第二混合物导入双螺杆挤出机内，通过熔融挤出成型，得到新能源汽车用锂电池绝缘膜。
优选地，所述第一步中，熔融温度为235～250℃，搅拌速度为80～120rpm。
优选地，所述第二步中，每投入一种成分后需要搅拌混合10～20s，再进行下一次成分的投入。
优选地，所述第三步中，双螺杆挤出机包括六区温度，依次为：一区170～180℃、二区185～195℃、三区205～215℃、四区230～240℃、五区240～250℃和六区230～240℃；螺杆转速为250～300rpm。
优选地，所述新能源汽车用锂电池绝缘膜的厚度为15～25μm。
本发明的有益效果为：
(1)本发明制备了一种能用于新能源汽车上的锂电池绝缘膜，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，且在高温下易吸湿性也有较大的改进，此外还改善了其耐电晕性。
(2)本发明的锂电池绝缘膜是以常规的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)以及PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)作为基础原料，添加了导热填料以提升其力学性能和导热性能，添加了抗氧剂以提升其抗氧化性能，添加了爽滑剂以提升绝缘膜在制备过程中的增强耐机械搅拌能力和耐剪切力，添加了少量的硅烷偶联剂以改善PET/PBT的融合性。
(3)本发明使用的导热填料为改性碳化钽/氮化钼复合微球，该复合微球的制备过程首先是通过原位合成制备出碳化钽/氮化钼复合微球，然后对碳化钽/氮化钼复合微球进行聚酰亚胺化包覆改性处理，以增强其交联性，制备得到的导热填料不仅具有较高的导热性能，与PET/PBT交联性表现更好，且改善了PET/PBT材料的冲击性能以及力学性能，此外，还额外发现能够改善PET/PBT材料的耐电晕性，以及降低了PET/PBT材料在高温下的吸湿性，使得最终制备得到的绝缘膜能够更好的保护锂电池，更加有利于锂电池在较高温度时的使用。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例1制备的导热填料的电子扫描SEM图(标尺：50μm)；
图2是本发明实施例1制备的导热填料的电子扫描SEM图(标尺：10μm)。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明，对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
PET/PBT有较好的结晶性、刚性和强度，对非极性气体的阻隔性高，线膨胀系数小，且具有较好的热稳定性、尺寸稳定性、防潮性、耐化学性和阻隔性。但是，随着科技水平的不断提升，PET/PBT的耐热性、力学性能已经不能够满足市场的需求，且导热性差、耐电晕性差、冲击性能差和高温下易吸湿的缺陷更加限制了其使用，使PET/PBT不能满足电子设备的需要，因此需要改进。
下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
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：
64份聚对苯二甲酸乙二醇酯、42份聚对苯二甲酸丁二醇酯、15份导热填料、0.8份抗氧剂300、0.3份油酸酰胺和0.18份氨基硅烷偶联剂。
其中，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5～20μm，本实施例针对导热填料的微球做了SEM图，结果如图1和图2所示，图中能够看出虽然复合微球的粒径大小会有差异，但是整体还是能够保持球状结构。
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；其中，七钼酸铵、乌洛托品与氨水的质量比是1:2.1:15；
向七钼酸铵混合液中投入粒径为50～100nm的碳化钽纳米颗粒，超声处理0.3h，升温至60℃，以300rpm的速度搅拌6h后，喷雾干燥形成固体颗粒，收集干燥后的固体颗粒于坩埚中，将坩埚放置于马弗炉内，将马弗炉内的空气置换成氮气，升温至800℃，升温速率为3℃/min，保温烧结12h后，得到碳化钽/氮化钼复合微球；
其中，碳化钽纳米颗粒与七钼酸铵混合液的质量比1:20；
步骤(2)，羟基化碳化钽/氮化钼复合微球：
将碳化钽/氮化钼复合微球与质量分数为15％过氧化氢的水溶液混合，超声均匀化后，升温至110℃，回流搅拌处理4h，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；
其中，碳化钽/氮化钼复合微球与过氧化氢的水溶液的质量比是1:15；
步骤(3)，氨基化碳化钽/氮化钼复合微球：
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80℃，回流搅拌处理4h，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；
其中，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1:0.06:8；
步骤(4)，预改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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，第一次加入均苯四甲酸二酐，在温度为25℃的条件下搅拌混合2h，加入4,4'-二氨基二苯醚，同时第二次加入均苯四甲酸二酐，在温度为25℃的条件下继续搅拌混合5h，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；
其中，氨基化碳化钽/氮化钼复合微球、第一次加入的均苯四甲酸二酐、第二次加入的均苯四甲酸二酐、4,4'-二氨基二苯醚、N-二甲基甲酰胺的质量比是1:0.14:0.34:0.38:15；
步骤(5)，改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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10h，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；
其中，三乙胺、乙酸酐与聚乙二醇的质量比是4:1:0.2，预改性碳化钽/氮化钼复合微球与混合溶液的质量比是1:6。
上述新能源汽车用锂电池绝缘膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒与聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒清洗干净后，烘干，分别投入至混合搅拌机中，升温至240℃，完全熔融后，以100rpm的速度混合均匀，得到第一混合物；
第二步，依次向第一混合物中投入硅烷偶联剂、导热填料和抗氧剂，每投入一种成分后需要搅拌混合15s，再进行下一次成分的投入，全部投入后混合均匀，得到第二混合物；
第三步，将第二混合物导入双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机包括六区温度，依次为：一区175℃、二区190℃、三区210℃、四区235℃、五区245℃和六区235℃；螺杆转速为250rpm，通过熔融挤出成型，得到新能源汽车用锂电池绝缘膜。
实施例2
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：
56份聚对苯二甲酸乙二醇酯、48份聚对苯二甲酸丁二醇酯、10份导热填料、0.5份抗氧剂1010、0.1份芥酸酰胺和0.12份环氧基硅烷偶联剂。
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5～20μm。
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；其中，七钼酸铵、乌洛托品与氨水的质量比是1:1.8:15；
向七钼酸铵混合液中投入粒径为50～100nm的碳化钽纳米颗粒，超声处理0.2h，升温至55℃，以200rpm的速度搅拌5h后，喷雾干燥形成固体颗粒，收集干燥后的固体颗粒于坩埚中，将坩埚放置于马弗炉内，将马弗炉内的空气置换成氮气，升温至750℃，升温速率为2℃/min，保温烧结10h后，得到碳化钽/氮化钼复合微球；
其中，碳化钽纳米颗粒与七钼酸铵混合液的质量比1:20；
步骤(2)，羟基化碳化钽/氮化钼复合微球：
将碳化钽/氮化钼复合微球与质量分数为10％过氧化氢的水溶液混合，超声均匀化后，升温至110℃，回流搅拌处理3h，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；
其中，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；
步骤(3)，氨基化碳化钽/氮化钼复合微球：
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℃，回流搅拌处理3h，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；
其中，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1:0.05:6；
步骤(4)，预改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐，在温度为20℃的条件下搅拌混合2h，加入4,4'-二氨基二苯砜，同时第二次加入3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐，在温度为20℃的条件下继续搅拌混合4h，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；
其中，氨基化碳化钽/氮化钼复合微球、第一次加入的3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐、第二次加入的3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐、4,4'-二氨基二苯砜、N-二甲基甲酰胺的质量比是1:0.12:0.27:0.32:15；
步骤(5)，改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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10h，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；
其中，三乙胺、乙酸酐与聚乙二醇的质量比是2:1:0.1，预改性碳化钽/氮化钼复合微球与混合溶液的质量比是1:5。
上述新能源汽车用锂电池绝缘膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒与聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒清洗干净后，烘干，分别投入至混合搅拌机中，升温至235℃，完全熔融后，以80rpm的速度混合均匀，得到第一混合物；
第二步，依次向第一混合物中投入硅烷偶联剂、导热填料和抗氧剂，每投入一种成分后需要搅拌混合10s，再进行下一次成分的投入，全部投入后混合均匀，得到第二混合物；
第三步，将第二混合物导入双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机包括六区温度，依次为：一区170℃、二区185℃、三区205℃、四区230℃、五区240℃和六区230℃；螺杆转速为250rpm，通过熔融挤出成型，得到新能源汽车用锂电池绝缘膜。
实施例3
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：
72份聚对苯二甲酸乙二醇酯、48份聚对苯二甲酸丁二醇酯、18份导热填料、1份抗氧剂300、0.5份油酸酰胺和0.24份甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂。
导热填料为粒径大小为5～20μm改性碳化钽/氮化钼复合微球，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；其中，七钼酸铵、乌洛托品与氨水的质量比是1:2.4:20；
向七钼酸铵混合液中投入粒径为50～100nm的碳化钽纳米颗粒，超声处理0.5h，升温至65℃，以400rpm的速度搅拌8h后，喷雾干燥形成固体颗粒，收集干燥后的固体颗粒于坩埚中，将坩埚放置于马弗炉内，将马弗炉内的空气置换成氮气，升温至850℃，升温速率为5℃/min，保温烧结15h后，得到碳化钽/氮化钼复合微球；
其中，碳化钽纳米颗粒与七钼酸铵混合液的质量比1:25；
步骤(2)，羟基化碳化钽/氮化钼复合微球：
将碳化钽/氮化钼复合微球与质量分数为20％过氧化氢的水溶液混合，超声均匀化后，升温至115℃，回流搅拌处理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；
其中，碳化钽/氮化钼复合微球与过氧化氢的水溶液的质量比是1:18；
步骤(3)，氨基化碳化钽/氮化钼复合微球：
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85℃，回流搅拌处理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；
其中，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1:0.1:10；
步骤(4)，预改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐，在温度为30℃的条件下搅拌混合3h，加入4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯，同时第二次加入3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐，在温度为30℃的条件下继续搅拌混合6h，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；
其中，氨基化碳化钽/氮化钼复合微球、第一次加入的3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、第二次加入的3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯、N-二甲基甲酰胺的质量比是1:0.16:0.41:0.46:20；
步骤(5)，改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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；
其中，三乙胺、乙酸酐与聚乙二醇的质量比是6:1:0.3，预改性碳化钽/氮化钼复合微球与混合溶液的质量比是1:8。
上述新能源汽车用锂电池绝缘膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒与聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒清洗干净后，烘干，分别投入至混合搅拌机中，升温至250℃，完全熔融后，以120rpm的速度混合均匀，得到第一混合物；
第二步，依次向第一混合物中投入硅烷偶联剂、导热填料和抗氧剂，每投入一种成分后需要搅拌混合20s，再进行下一次成分的投入，全部投入后混合均匀，得到第二混合物；
第三步，将第二混合物导入双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机包括六区温度，依次为：一区180℃、二区195℃、三区215℃、四区240℃、五区250℃和六区240℃；螺杆转速为300rpm，通过熔融挤出成型，得到新能源汽车用锂电池绝缘膜。
对比例1
一种新能源汽车用锂电池绝缘膜，与实施例1的区别在于：
将实施例1中导热填料更换为碳化钽/氮化钼复合微球，粒径大小为5～20μm。
碳化钽/氮化钼复合微球的制备方法为：
S1.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；其中，七钼酸铵、乌洛托品与氨水的质量比是1:2.1:15；
S2.向七钼酸铵混合液中投入粒径为50～100nm的碳化钽纳米颗粒，超声处理0.3h，升温至60℃，以300rpm的速度搅拌6h后，喷雾干燥形成固体颗粒，收集干燥后的固体颗粒于坩埚中，将坩埚放置于马弗炉内，将马弗炉内的空气置换成氮气，升温至800℃，升温速率为3℃/min，保温烧结12h后，得到碳化钽/氮化钼复合微球；其中，碳化钽纳米颗粒与七钼酸铵混合液的质量比1:20。
对比例2
一种新能源汽车用锂电池绝缘膜，与实施例1的区别在于，不添加导热填料，即：
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：
79份聚对苯二甲酸乙二醇酯、42份聚对苯二甲酸丁二醇酯、0.8份抗氧剂300、0.3份油酸酰胺和0.18份氨基硅烷偶联剂。
为了更加清楚的对本发明的内容进行解释说明，本发明对实施例1-3和对比例1-2制备的电池绝缘膜材料进行了性能的检测，包括对电池绝缘膜的力学性能、耐电晕性、冲击性能、高温吸湿性以及导热性进行了检测。
各检测项目和检测标准如下：
拉伸强度的检测标准为GB/T 1040.2-2006；
缺口冲击强度的检测标准为GB/T 1843-2008；
高温吸湿性根据标准GB/T 1034-2008检测，检测条件为：温度(70±1)℃，湿度为(90±5)％，检测时间为24h，取出后1min内称量，计算吸水百分率。
耐电晕性的检测标准为GB/T 24122-2009，具体参数为：脉冲频率20kHz，脉冲电压3kV，上升时间100ns，温度为155℃，时间＞12h。
检测结果如表1：
表1不同电池绝缘膜材料检测结果对比
从表1能看出，实施例1-3得到的电池绝缘膜材料比对比例1-2的拉伸强度和缺口冲击强度更好，导热系数更高，耐电晕时间更长，且高温吸湿率更低，说明其具有比对比例1-2更好的力学性能、抗冲击性、导热性、耐电晕性以及耐高温吸湿性，更加适合作为新能源汽车的锂电池绝缘膜使用。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

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；
所述导热填料为改性碳化钽/氮化钼复合微球；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-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），预改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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；
步骤（5），改性碳化钽/氮化钼复合微球：
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。
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。
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