CN115322534A - 耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途 - Google Patents

耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途 Download PDF

Info

Publication number
CN115322534A
CN115322534A CN202211041329.3A CN202211041329A CN115322534A CN 115322534 A CN115322534 A CN 115322534A CN 202211041329 A CN202211041329 A CN 202211041329A CN 115322534 A CN115322534 A CN 115322534A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyester
polyester film
surface layer
layer
current collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211041329.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115322534B (zh
Inventor
朱中亚
王帅
夏建中
李学法
张国平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou Nanopore Innovative Materials Technology Ltd
Original Assignee
Yangzhou Nanopore Innovative Materials Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou Nanopore Innovative Materials Technology Ltd filed Critical Yangzhou Nanopore Innovative Materials Technology Ltd
Priority to CN202211041329.3A priority Critical patent/CN115322534B/zh
Publication of CN115322534A publication Critical patent/CN115322534A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115322534B publication Critical patent/CN115322534B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/06—Coating with compositions not containing macromolecular substances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/10—Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B32B2255/205—Metallic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/28—Multiple coating on one surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/558—Impact strength, toughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/714—Inert, i.e. inert to chemical degradation, corrosion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/10—Batteries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2451/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C08J2451/06—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2469/00—Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2471/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2471/02—Polyalkylene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本申请涉及一种耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途，属于储能技术领域。该耐溶剂增强型聚酯膜包括芯层，以及分别设置于芯层两侧的第一表层和第二表层；第一表层和第二表层的原料组成按照质量百分比包括：70％～97％聚酯材料、2％～25％结晶辅助材料和1％～5％添加剂；芯层的原料组成按照质量百分比包括：95％～99％聚酯材料和1％～5％添加剂。第一表层和第二表层中加入的结晶辅助材料能够提高结晶度，为聚酯膜提供耐溶剂性，第一表层和第二表层之间的芯层由结晶度相对较低的聚酯材料形成，作为聚酯膜的主体以提供柔韧性，从而降低制膜过程中的破膜率，实现聚酯膜的稳定生产。

Description

耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途
技术领域
本发明涉及储能技术领域，特别是涉及一种耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途。
背景技术
目前，基于高分子聚合物膜的复合集流体广泛应用于新能源行业，该复合集流体的制备过程通常为：采用物理气相沉积(PVD)法在高分子薄膜(如聚丙烯、聚乙烯、聚酯类等)上沉积一层金属(铝、铜等)材料。制备出具备一定导电能力的表面金属化的薄膜即为复合集流体。相比传统的集流体，基于高分子聚合物膜的复合集流体具有成本低、质量轻和内部绝缘性好等特点，将该复合集流体应用于电池中能够降低电池的成本，并且能够提升电池的能量密度及安全性。
在众多基于高分子聚合物膜的复合集流体中，基于聚酯膜的复合集流体最为常见。然而，基于聚酯膜的复合集流体的金属层内部往往存在孔隙(比如针孔)，导致使用过程中聚酯基膜与电池电解液接触，引发聚酯基膜溶胀，影响复合集流体的稳定性。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够提高聚酯膜在电池电解液中的耐溶胀性，进而提高复合集流体的稳定性的耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途。
一种耐溶剂增强型聚酯膜，所述聚酯膜包括芯层，以及分别设置于所述芯层两侧的第一表层和第二表层；
所述第一表层和所述第二表层的原料组成按照质量百分比计，各自独立地包括：70％～97％聚酯材料、2％～25％结晶辅助材料和1％～5％添加剂；
所述芯层的原料组成按照质量百分比计，包括：95％～99％聚酯材料和1％～5％添加剂；
所述结晶辅助材料包括聚2，6-二甲基-1，4-苯醚、聚碳酸酯、聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯以及它们的衍生物中的一种或几种。
在一些实施方式中，所述聚酯材料包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯)、PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯)、PTN(聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯)、PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)、PBN(聚2，6-萘二甲酸丁二酯)、PBAT(聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯)、PAR(聚芳酯)和聚2，5-呋喃二甲酸丁二醇酯以及它们的衍生物中的一种或几种。
在一些实施方式中，所述芯层、所述第一表层和所述第二表层中的所述添加剂各自独立地包括成核剂、抗氧化剂、爽滑剂和抗静电剂中的一种或几种。
在一些实施方式中，所述成核剂包括氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化铜、硫酸钡、二苯甲酮、碳酸钠、苯甲酸钠、磷酸三苯酯、硬酯酸镁和聚己内酯中的一种或几种；
所述抗氧化剂包括亚磷酸双酚A和膦酸酯中的一种或几种；
所述爽滑剂包括二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅藻土、硅氧烷和丙烯酸酯中的一种或几种；
所述抗静电剂包括炭黑、石墨、丙三醇、聚甘油、聚乙二醇、聚醚酯和导电纤维中的一种或几种。
在一些实施方式中，第一表层和第二表层的厚度相同，第一表层、芯层和第二表层的厚度占所述聚酯膜厚度的百分比依次为5％～20％、60％～90％、5％～20％。
本申请还提供了上述耐溶剂增强型聚酯膜的制备方法，包括以下步骤：
将所述第一表层、所述芯层和所述第二表层的原料各自独立地混合，依次经过加热、熔融挤出和成型切片处理，分别制得第一聚酯切片、第二聚酯切片和第三聚酯切片；
对所述第一聚酯切片、所述第二聚酯切片和所述第三聚酯切片分别并依次进行结晶处理和干燥处理，之后加入不同的双螺杆挤出机内，经过加热熔融和挤出处理，得到熔融混合料；
将所述熔融混合料依次进行铸片、拉伸和热处理，获得聚酯膜，所述聚酯膜包括所述芯层、所述第一表层和所述第二表层，所述第一表层和所述第二表层位于所述芯层的两侧。
在一些实施方式中，所述结晶处理过程中的结晶处理温度为130～185℃，结晶处理时间为20～130min；所述干燥处理过程中的干燥处理温度为130～175℃，干燥处理时间为110～300min。
在一些实施方式中，所述热处理工艺包括以下步骤：第一阶段：升温至130～160℃，处理0.5～20min；第二阶段：升温至160～220℃，处理0.5～30min；第三阶段：降温至130～160℃，处理0.5～20min；第四阶段：降温至70～110℃，处理0.5～20min。
进一步地，本申请提供了一种复合集流体，所述复合集流体包括支撑层和设置于所述支撑层至少一个表面的金属层，所述支撑层包括上述聚酯膜或上述制备方法制得的聚酯膜。
在一些实施方式中，所述复合集流体还包括保护层，所述保护层设置于所述金属层远离所述支撑层的表面；
可选地，所述保护层的材质包括镍、铬、镍基合金、铜基合金、氧化铜、氧化铝、氧化镍、氧化铬、氧化钴、石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米量子点、碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯中的一种或几种。
在一些实施方式中，所述保护层的厚度为10～150nm，优选为20～100nm。
进一步地，本申请提供了一种电极，所述电极包括上述复合集流体。
更进一步地，本申请提供了一种电池，所述电池包括上述复合集流体。
此外，本申请还提供了一种用电装置，所述用电装置包括上述电池。
与传统技术相比，上述耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途具有如下优点：
(1)上述第一表层和第二表层中加入的结晶辅助材料能够提高其结晶度，具有较高结晶度的第一表层和第二表层为聚酯膜提供耐溶剂性，第一表层和第二表层之间的芯层由结晶度相对较低的聚酯材料形成，将芯层作为聚酯膜的主体为其提供柔韧性，从而能够降低制膜过程中的破膜率，实现聚酯膜的稳定生产。
(2)以上述聚酯膜为基膜制备复合集流体，能够有效解决电解液溶胀聚酯膜基膜的问题，使得上述复合集流体在电池应用过程中保持稳定。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“一种或几种”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请一实施方式提供了一种耐溶剂增强型聚酯膜，该聚酯膜包括芯层，以及分别设置于芯层两侧的第一表层和第二表层；
第一表层和第二表层的原料组成按照质量百分比计，各自独立地包括：70％～97％聚酯材料、2％～25％结晶辅助材料和1％～5％添加剂；
芯层的原料组成按照质量百分比计，包括：95％～99％聚酯材料和1％～5％添加剂；
结晶辅助材料包括聚2，6-二甲基-1，4-苯醚、聚碳酸酯、聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯以及它们的衍生物中的一种或几种。
影响聚酯膜耐溶剂性的关键因素在于聚酯材料的结晶度，高结晶度的聚酯膜由于自由体积较小，耐溶剂性能较好。然而，提高聚酯膜的结晶度会引起聚酯膜变脆，导致制备过程中聚酯膜的破膜率上升。为了利用高结晶度带来的聚酯膜耐溶剂性提高的特点，同时平衡高结晶度带来聚酯膜破膜率上升的问题，本申请提供了一种耐溶剂增强型聚酯膜，该聚酯膜的第一表层和第二表层由聚酯材料、结晶辅助材料和添加剂制成，第一表层和第二表层的结晶度较高，第一表层和第二表层之间的芯层与两者相比结晶度较低。具有较高结晶度的第一表层和第二表层为聚酯膜提供耐溶剂性，具有较低结晶度的芯层作为聚酯膜的主体提供柔韧性，从而降低制膜过程中的破膜率，实现聚酯膜的稳定生产。以上述聚酯膜为基膜制备复合集流体，可有效解决电解液溶胀基膜带来的复合集流体在电池应用过程中不稳定的问题。
可以理解地，结晶辅助材料可以包括PPO(聚2，6-二甲基-1，4-苯醚)、PC(聚碳酸酯)、PP(聚丙烯)、PP-g-MA(马来酸酐接枝聚丙烯)、PP-g-GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯)以及它们的衍生物中的任意一种，也可以包括PPO(聚2，6-二甲基-1，4-苯醚)、PC(聚碳酸酯)、PP(聚丙烯)、PP-g-MA(马来酸酐接枝聚丙烯)、PP-g-GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯)以及它们的衍生物中的多种按照任意比例混合得到的混合物。
在一些实施方式中，聚酯材料包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯)、PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯)、PTN(聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯)、PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)、PBN(聚2，6-萘二甲酸丁二酯)、PBAT(聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯)、PAR(聚芳酯)和聚2，5-呋喃二甲酸丁二醇酯以及它们的衍生物中的一种或几种。
可以理解地，聚酯材料可以是PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯)、PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯)、PTN(聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯)、PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)、PBN(聚2，6-萘二甲酸丁二酯)、PBAT(聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯)、PAR(聚芳酯)和聚2，5-呋喃二甲酸丁二醇酯以及它们的衍生物中的任意一种，也可以是PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯)、PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯)、PTN(聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯)、PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)、PBN(聚2，6-萘二甲酸丁二酯)、PBAT(聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯)、PAR(聚芳酯)和聚2，5-呋喃二甲酸丁二醇酯以及它们的衍生物中的多种按照任意比例混合得到的混合物。
在一些实施方式中，芯层、第一表层和第二表层中的添加剂各自独立地包括成核剂、抗氧化剂、爽滑剂和抗静电剂中的一种或几种。
在一些实施方式中，成核剂包括氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化铜、硫酸钡、二苯甲酮、碳酸钠、苯甲酸钠、磷酸三苯酯、硬酯酸镁和聚己内酯中的一种或几种；
抗氧化剂包括亚磷酸双酚A和膦酸酯中的一种或几种；
爽滑剂包括二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅藻土、硅氧烷和丙烯酸酯中的一种或几种；
抗静电剂包括炭黑、石墨、丙三醇、聚甘油、聚乙二醇、聚醚酯和导电纤维中的一种或几种。
需要解释的是，成核剂、爽滑剂和抗静电剂中所包含物质仅以该物质所起的主要作用划分类别，此外，该物质还具有其他辅助作用。例如：虽然本申请的氧化镁、氧化锌、氧化铝和氧化铜主要作为成核剂使用，但是其还具有抗静电的作用；类似地，本申请的碳酸钙和滑石粉主要作为爽滑剂使用，但是其还具有类似成核剂的作用；本申请的聚乙二醇主要作用为抗静电，此外，其也具有类似成核剂的作用。
在一些实施方式中，第一表层和第二表层的厚度相等，第一表层、芯层和第二表层的厚度占聚酯膜厚度的百分比依次为5％～20％、60％～90％、5％～20％。
可选地，第一表层、芯层和第二表层的厚度占聚酯膜厚度的百分比可以依次为5％、90％、5％；第一表层、芯层和第二表层的厚度占聚酯膜厚度的百分比可以依次为8％、84％、8％；第一表层、芯层和第二表层的厚度占聚酯膜厚度的百分比可以依次为10％、80％、10％；第一表层、芯层和第二表层的厚度占聚酯膜厚度的百分比可以依次为15％、70％、15％；第一表层、芯层和第二表层的厚度占聚酯膜厚度的百分比可以依次为20％、60％、20％。
本申请还提供了上述聚酯膜的制备方法，包括以下步骤：
将第一表层、芯层和第二表层的原料各自独立地混合，依次经过加热、熔融挤出和成型切片处理，分别制得第一聚酯切片、第二聚酯切片和第三聚酯切片；
对第一聚酯切片、第二聚酯切片和第三聚酯切片分别并依次进行结晶处理和干燥处理，之后加入不同的双螺杆挤出机内，经过加热熔融和挤出处理，得到熔融混合料；
将熔融混合料依次进行铸片、拉伸和热处理，获得聚酯膜，聚酯膜包括芯层、第一表层和第二表层，第一表层和第二表层位于芯层的两侧。
在一些实施方式中，结晶处理过程中的结晶处理温度为130～185℃，结晶处理时间为20～130min；干燥处理过程中的干燥处理温度为130～175℃，干燥处理时间为110～300min。
可以理解地，结晶处理温度可以为130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃或185℃等，结晶处理时间可以为20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min或130min等，干燥处理温度可以为130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃或175℃等，干燥处理时间可以为110min、130min、150min、170min、190min、210min、230min、250min、270min、290min或300min等。
在一些实施方式中，热处理工艺包括以下步骤：第一阶段：升温至130～160℃，处理0.5～20min；第二阶段：升温至160～220℃，处理0.5～30min；第三阶段：降温至130～160℃，处理0.5～20min；第四阶段：降温至70～110℃，处理0.5～20min。
热处理工艺能够极大地影响聚酯膜的结晶度，通过合理设计热处理工艺步骤，来进一步提高聚酯膜的结晶度，从而提高聚酯膜的耐溶剂性能。
需要说明的是，第一阶段的温度可以为130℃、132℃、135℃、140℃、143℃、146℃、150℃、153℃、156℃或160℃等，第一阶段的处理时间可以为0.5min、5min、10min、15min或20min等；第二阶段的温度可以为160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃等，第二阶段的处理时间可以为0.5min、5min、10min、15min、20min、25min或30min等；第三阶段的温度可以为130℃、133℃、136℃、140℃、143℃、146℃、150℃、153℃、156℃或160℃等，第二阶段的处理时间可以为0.5min、5min、10min或15min等；第四阶段的温度可以为70℃、80℃、90℃、100℃或110min等，第二阶段的处理时间可以为0.5min、5min、10min、15min或20min等。
进一步地，本申请提供了一种复合集流体，该复合集流体包括支撑层和设置于支撑层至少一个表面的金属层，支撑层由上述聚酯膜或上述制备方法制得的聚酯膜制成。
在一些实施方式中，考虑到复合集流体的应用要求，同时兼顾制备工艺的难度和成本的高低，支撑层的厚度设置为1～20μm。可选地，支撑层的厚度可以为1μm、2μm、5μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm。需要解释的是，设置金属层的目的是导电，当支撑层的两个表面均设置有金属层时，这两层金属层可以由同种材料制备，也可以由不同材料制备。
在一些实施方式中，金属层的材料包括但不限于铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、钛和银中的一种或几种。
在一些实施方式中，金属层的厚度为500～2000nm。优选地，金属层的厚度为800～1300nm。可以理解地，金属层的厚度可以为500nm、650nm、700nm、800nm、950nm、1000nm、1100nm、1200nm、1300nm、1400nm、1550nm、1600nm、1650nm、1700nm、1800nm、1850nm、1900nm、1950nm或2000nm等。
在一些实施方式中，金属层的制备方法包括但不限于物理气相沉积法、电镀法和化学镀法中的一种或几种；可选地，金属层的制备方法包括但不限于电阻加热真空蒸镀法、电子束加热真空蒸镀法、激光加热真空蒸镀法和磁控溅射法中的一种或几种。
在一些实施方式中，复合集流体还包括保护层，该保护层设置于金属层远离支撑层的表面；可选地，保护层的材质包括但不限于镍、铬、镍基合金、铜基合金、氧化铜、氧化铝、氧化镍、氧化铬、氧化钴、石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米量子点、碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯中的一种或几种。
本申请在金属层的表面设置保护层的目的是防止金属层被化学腐蚀或物理破坏。当同一聚酯膜设置有两层保护层时，两层保护层的材料可以相同，也可以不同。可选地，所述保护层的材料包括但不限于镍、铬、镍基合金、铜基合金、氧化铜、氧化铝、氧化镍、氧化铬、氧化钴、石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米量子点、碳纳米管、碳纳米纤维及石墨烯中的一种或几种。
在一些实施方式中，保护层的厚度为10～150nm，优选为20～100nm。
当同一聚酯膜设置有两层保护层时，两层保护层的厚度可以一致，也可以不一致。可选地，保护层的厚度可以为10nm、13nm、20nm、25nm、30nm、32nm、40nm、47nm、50nm、54nm、60nm、68nm、70nm、74nm、80nm、86nm、90nm、95nm、100nm、110nm、115nm、120nm、123nm、130nm、137nm、140nm、144nm或150nm等。
进一步地，本申请提供了一种电极，该电极包括上述复合集流体。
更进一步地，本申请还提供了一种电池，该电池包括上述电极。
此外，本申请还提供了一种用电装置，该用电装置包括上述电池。
以下结合具体实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。以下具体实施例中未写明的实验参数，优先参考本申请文件中给出的指引，还可以参考本领域的实验手册或本领域已知的其它实验方法，或者参考厂商推荐的实验条件。可理解，以下实施例所用的仪器和原料较为具体，在其他具体实施例中，可不限于此。
实施例1-1
耐溶剂增强型聚酯膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照质量百分比计，将93％PET母料、5％PPO、1％抗氧化剂1222和1％氧化铝依次经过加热、熔融挤出和成型切片处理，制得第一聚酯切片；
S2、按照质量百分比计，将98％PET母料、1％抗氧化剂1222和1％氧化铝依次经过加热、熔融挤出和成型切片处理，制得第二聚酯切片；
S3、按照质量百分比计，将93％PET母料、5％PPO、1％抗氧化剂1222和1％氧化铝依次经过加热、熔融挤出和成型切片处理，制得第三聚酯切片；
S4、将第一聚酯切片、第二聚酯切片和第三聚酯切片分别输送到结晶器内，于140℃条件下结晶处理50min，将结晶处理后的第一聚酯切片、第二聚酯切片和第三聚酯切片分别输送到干燥塔内，在150℃条件下干燥处理170min；
S5、将所述第一聚酯切片、第二聚酯切片和第三聚酯切片分别加入相应的双螺杆挤出机内进行加热熔融处理，处理温度为280℃，借助计量泵通过模头挤出，制备具有第一表层、芯层和第二表层的熔融混合料，第一表层、芯层和第二表层的挤出量比例为15％：70％：15％(质量比)，其中，第一聚酯切片形成第一表层，所述第二聚酯切片形成芯层，所述第三聚酯切片形成第二表层；
S6、制备聚酯膜
S6.1、铸片：将步骤S5制备的熔融混合料流延到铸片辊上，经铸片辊及水冷的冷却处理成型，得到96μm厚的铸片；
S6.2、纵向拉伸：拉伸前将铸片预热，在110℃条件下纵向拉伸后进行冷却成型处理，预热温度为90℃，纵向拉伸倍率为4：1，冷却成型温度为40℃；
S6.3、横向拉伸：拉伸前将纵向处理后的铸片预热，在120℃条件下横向拉伸后进行冷却成型处理，得到薄膜，预热温度为90℃，横向拉伸倍率为4：1，冷却成型温度为100℃；
S6.4、将步骤S6.3得到的薄膜按照以下步骤进行热处理：第一阶段：升温至145℃，处理2min；第二阶段：升温至190℃，处理5min；第三阶段：降温至145℃，处理2min；第四阶段：降温至80℃，处理2min；
S6.5、收卷：将热处理后的薄膜经空气干燥冷却至室温，然后经牵引系统进入收卷系统进行膜片收卷，制备得到聚酯膜，其厚度为6μm。
上述耐溶剂增强型聚酯膜的制备方法中，聚酯材料选用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分子量分布为2.1，其特性粘度为0.697dL/g；结晶辅助材料选用的PPO(聚2，6-二甲基-1，4-苯醚)的分子量分布为2.2，其特性粘度为0.675dL/g；成核剂选用的氧化铝的粒径为30～100nm。
复合负极集流体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述聚酯膜放入真空蒸镀的舱体内，以1400～2000℃将金属蒸发室内的高纯铜丝熔化蒸发，高纯铜丝的纯度大于99.99％，经过真空镀膜室内的冷却系统后蒸发的金属原子沉积在聚酯膜的两个表面，形成铜金属层，其厚度为1μm；
(2)将1g石墨烯与到999g氮甲基吡咯烷酮(NMP)溶液混合，利用超声分散的方法使两者充分混合均匀，得到的涂布液的固含量为0.1wt％，通过模头涂布的工艺在上述铜金属层的表面均匀涂覆涂布液(涂覆量控制在80μm)，然后在100℃条件下干燥，得到复合负极集流体。
复合正极集流体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述聚酯膜放入真空蒸镀的舱体内，以1300～2000℃将金属蒸发室内的高纯铝丝熔化蒸发，高纯铝丝的纯度大于99.99％，经过真空镀膜室内的冷却系统后蒸发的金属原子沉积在聚酯膜的两个表面，形成铝金属层，其厚度为1μm；
(2)将1g碳纳米管与999g氮甲基吡咯烷酮(NMP)溶液混合，利用超声分散的方法使两者充分混合均匀，得到固含量为0.1wt％的涂布液，通过模头涂布的工艺在上述金属层的表面均匀涂覆涂布液(涂覆量控制在90μm)，然后在100℃条件下干燥，得到复合正极集流体。
实施例1-2
与实施例1-1基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，PPO的含量提高，即第一聚酯切片和第三聚酯切片均由88％PET母料、10％PPO、1％抗氧化剂1222和1％氧化铝制成。
实施例1-3
与实施例1-1基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，PPO的含量提高，即第一聚酯切片和第三聚酯切片均由83％PET母料、15％PPO、1％抗氧化剂1222和1％氧化铝制成。
实施例2-1
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.3的热处理工艺调整为：第二阶段升温至190℃，处理时间为10min。
实施例2-2
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.3的热处理工艺调整为：第二阶段升温至190℃，处理时间为15min。
实施例2-3
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.3的热处理工艺调整为：第二阶段升温至190℃，处理时间为20min。
实施例2-4
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.3的热处理工艺调整为：第二阶段升温至170℃，处理时间为5min。
实施例2-5
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.3的热处理工艺调整为：第二阶段升温至210℃，处理时间为5min。
实施例3-1
与实施例1-2基本相同，区别在于：本实施例聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，将PPO替换为PC。
实施例3-2
与实施例1-2基本相同，区别在于：本实施例聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，将PPO替换为PP。
实施例3-3
与实施例1-2基本相同，区别在于：本实施例聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，将PPO替换为PP-g-MA。
实施例3-4
与实施例1-2基本相同，区别在于：本实施例聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，将PPO替换为PP-g-GMA。
实施例4-1
与实施例1-1基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，第一聚酯切片和第三聚酯切片中的原料组成按照质量百分比计，均包括70％PET母料、25％PPO、2.5％抗氧化剂1222和2.5％氧化铝；
聚酯膜的制备方法步骤S2中，第二聚酯切片中的原料组成按照质量百分比计，包括95％PET母料、2.5％抗氧化剂1222和2.5％氧化铝。
实施例4-2
与实施例1-1基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，第一聚酯切片和第三聚酯切片中的原料组成按照质量百分比计，均包括97％PET母料、2％PPO、0.5％抗氧化剂1222和0.5％氧化铝；
聚酯膜的制备方法步骤S2中，第二聚酯切片中的原料组成按照质量百分比计，包括99％PET母料、0.5％抗氧化剂1222和0.5％氧化铝。
对比例1-1
与实施例1-1基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，第一聚酯切片和第三聚酯切片中的原料组成按照质量百分比计，各自独立地包括：98％PET母料、1％抗氧化剂1222和1％氧化铝。
对比例1-2
与实施例1-1基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，第一聚酯切片和第三聚酯切片中的原料组成按照质量百分比计，各自独立地包括：97％PET母料、1％PPO、1％抗氧化剂1222和1％氧化铝。
对比例1-3
与实施例1-1基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，第一聚酯切片和第三聚酯切片中的原料组成按照质量百分比计，各自独立地包括：72％PET母料、26％PPO、1％抗氧化剂1222和1％氧化铝。
对比例2-1
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.3的热处理工艺调整为：未进行第二阶段热处理。
对比例2-2
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.4的热处理工艺调整为：第二阶段升温至225℃，处理时间为5min。
对比例2-3
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.4的热处理工艺调整为：第二阶段升温至155℃，处理时间为5min。
对比例2-4
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.4的热处理工艺调整为：第二阶段升温至190℃，处理时间为0.4min。
对比例2-5
与实施例1-2基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.4的热处理工艺调整为：第二阶段升温至190℃，处理时间为32min。
对比例3
与实施例1-1基本相同，区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S1和步骤S3中，第一聚酯切片和第三聚酯切片中的原料组成按照质量百分比计，各自独立地包括：98％PET母料、1％抗氧化剂1222和1％氧化铝；
聚酯膜的制备方法步骤S6.3的热处理工艺调整为：未进行第二阶段热处理。
试验例1
1、溶胀度测试
将上述聚酯膜、复合正极集流体和复合负极集流体分别裁成20cm×20cm大小的样品，样品的周长记为L1，将样品在65℃的电解液中浸泡48h，浸泡完后样品的周长记为L2，样品溶胀度SD的计算公式如下：
SD＝(L2-L1)/L1×100％，
表1示出了电解液的配方，溶剂中碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸亚乙烯酯的浓度是指其各自的质量分别占溶剂质量的百分比，碳酸亚乙烯酯的浓度为2wt％，也即，碳酸亚乙烯酯的质量占溶剂与添加剂总质量的2％，以溶剂与添加剂为总量计，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸亚乙烯酯的总浓度为98wt％。
表1
Figure BDA0003820948510000151
2、结晶度测试
撕掉上述聚酯膜的第一表层或第二表层，利用差示扫描量热仪(DSC)法测试第一表层或第二表层的结晶度，升温程序为：以10℃/min的速率从30℃升温至290℃，在290℃条件下保温3min，然后以10℃/min的速率降温至30℃。由测试的DSC曲线得到熔融焓(△Hf)，结晶度Xc由如下公式计算得到：
Xc＝△Hf/△Hf c×100％，
其中，△Hf c为PET完全结晶状态下的熔融焓。
3、弹性模量测试
聚酯膜的柔韧性通过弹性模量来表征，弹性模量的测试方法参照GB/T1040.1-2018，弹性模量越低，聚酯膜越柔软，弹性模量过高，聚酯膜越脆。
对聚酯膜的结晶度、弹性模量和溶胀度进行测试，并对复合正极集流体和复合负极集流体的溶胀度进行测试，结果如表2所示。
表2
Figure BDA0003820948510000161
由表2可以看出，实施例1-1、实施例1-2和实施例1-3的聚酯膜中，PPO含量逐渐提高，实施例1-2的第一表层/第二表层具有较高的结晶度，实施例1-2的聚酯膜的弹性模量与实施例1-1和实施例1-2相比变化幅度较小；
实施例1-2、实施例2-1、实施例2-2、实施例2-3、实施例2-4和实施例2-5的区别在于：聚酯膜的制备方法步骤S6.3的热处理工艺不同，其中，实施例2-3的第一表层/第二表层的结晶度最高，实施例2-3制备的聚酯膜、复合正极集流体和复合负极集流体的溶胀度最小，且实施例2-3制备的聚酯膜的弹性模量与实施例2-1、实施例2-2相差不大；
实施例1-2、实施例3-1、实施例3-2、实施例3-3和实施例3-4的区别在于：第一聚酯切片和第三聚酯切片的结晶辅助材料不同，由表2可以看出，当结晶辅助材料为PP-g-MA时，实施例3-3第一表层/第二表层的结晶度最高，实施例3-3制备的聚酯膜、复合正极集流体和复合负极集流体的溶胀度最小，且实施例3-3制备的聚酯膜的弹性模量与实施例1-2、实施例3-1、实施例3-2、实施例3-4相差不大；
与实施例1-1相比，对比例3的第一表层/第二表层的结晶度较低，且制备的聚酯膜、复合正极集流体和复合负极集流体的溶胀度较大，说明第一聚酯切片和第二聚酯切片中未加入结晶辅助材料PPO，以及聚酯膜的制备方法步骤S6.3热处理工艺未进行第二阶段热处理极大地影响了第一表层/第二表层的结晶度，进而影响聚酯膜、复合正极集流体和复合负极集流体的溶胀度；
与实施例1-1和实施例1-2相比，对比例1-1、对比例1-2、对比例1-3、对比例2-1、对比例2-2和对比例2-3的聚酯膜、复合正极集流体以及复合负极集流体的溶胀度显著较高，对比例2-5的聚酯膜、复合正极集流体以及复合负极集流体的溶胀度虽然较小，但是聚酯膜的弹性模量过大，聚酯膜较脆，制膜过程中的破膜率较高；
综上，可以说明本申请提供的聚酯膜具有足够的柔韧性，并且该聚酯膜以及以其为基材制备的复合正极集流体和复合负极集流体具有优异的耐溶剂溶胀性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种耐溶剂增强型聚酯膜，其特征在于，所述聚酯膜包括芯层，以及分别设置于所述芯层两侧的第一表层和第二表层；
所述第一表层和所述第二表层的原料组成按照质量百分比计，各自独立地包括：70％～97％聚酯材料、2％～25％结晶辅助材料和1％～5％添加剂；
所述芯层的原料组成按照质量百分比计，包括：95％～99％聚酯材料和1％～5％添加剂；
所述结晶辅助材料包括聚2，6-二甲基-1，4-苯醚、聚碳酸酯、聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯以及它们的衍生物中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的聚酯膜，其特征在于，所述聚酯材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸丁二酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚芳酯、聚2，5-呋喃二甲酸丁二醇酯以及它们的衍生物中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚酯膜，其特征在于，所述芯层、所述第一表层和所述第二表层中的所述添加剂各自独立地包括成核剂、抗氧化剂、爽滑剂和抗静电剂中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的聚酯膜，其特征在于，所述成核剂包括氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化铜、硫酸钡、二苯甲酮、碳酸钠、苯甲酸钠、磷酸三苯酯、硬酯酸镁和聚己内酯中的一种或几种；
所述抗氧化剂包括亚磷酸双酚A和膦酸酯中的一种或几种；
所述爽滑剂包括二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅藻土、硅氧烷和丙烯酸酯中的一种或几种；
所述抗静电剂包括炭黑、石墨、丙三醇、聚甘油、聚乙二醇、聚醚酯和导电纤维中的一种或几种。
5.如权利要求1～4任一项所述的耐溶剂增强型聚酯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述第一表层、所述芯层和所述第二表层的原料各自独立地混合，依次经过加热、熔融挤出和成型切片处理，分别制得第一聚酯切片、第二聚酯切片和第三聚酯切片；
对所述第一聚酯切片、所述第二聚酯切片和所述第三聚酯切片分别并依次进行结晶处理和干燥处理，之后加入不同的双螺杆挤出机内，经过加热熔融和挤出处理，得到熔融混合料；
将所述熔融混合料依次进行铸片、拉伸和热处理，获得聚酯膜，所述聚酯膜包括所述芯层、所述第一表层和所述第二表层，所述第一表层和所述第二表层位于所述芯层的两侧。
6.根据权利要5所述的制备方法，其特征在于，所述结晶处理过程中的结晶处理温度为130～185℃，结晶处理时间为20～130min；所述干燥处理过程中的干燥处理温度为130～175℃，干燥处理时间为110～300min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热处理工艺包括以下步骤：第一阶段：升温至130～160℃，处理0.5～20min；第二阶段：升温至160～220℃，处理0.5～30min；第三阶段：降温至130～160℃，处理0.5～20min；第四阶段：降温至70～110℃，处理0.5～20min。
8.一种复合集流体，其特征在于，所述复合集流体包括支撑层和设置于所述支撑层至少一个表面的金属层，所述支撑层包括权利要求1～4任一项所述的聚酯膜或权利要求5～7任一项所述的制备方法制得的聚酯膜。
9.根据权利要求8所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体还包括保护层，所述保护层设置于所述金属层远离所述支撑层的表面；
可选地，所述保护层的材质包括镍、铬、镍基合金、铜基合金、氧化铜、氧化铝、氧化镍、氧化铬、氧化钴、石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米量子点、碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的复合集流体，其特征在于，所述保护层的厚度为10～150nm，优选为20～100nm。
11.一种电极，其特征在于，所述电极包括权利要求8～10任一项所述的复合集流体。
12.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求11所述的电极。
13.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括权利要求12所述的电池。
CN202211041329.3A 2022-08-29 2022-08-29 耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途 Active CN115322534B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211041329.3A CN115322534B (zh) 2022-08-29 2022-08-29 耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211041329.3A CN115322534B (zh) 2022-08-29 2022-08-29 耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115322534A true CN115322534A (zh) 2022-11-11
CN115322534B CN115322534B (zh) 2023-08-22

Family

ID=83927424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211041329.3A Active CN115322534B (zh) 2022-08-29 2022-08-29 耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115322534B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102702698A (zh) * 2012-06-26 2012-10-03 上海冠旗电子新材料股份有限公司 透明薄膜级pc/聚酯合金材料及其制备方法
CN113524830A (zh) * 2021-07-09 2021-10-22 浙江南洋科技有限公司 一种锂电池集流体用高拉伸强度聚酯薄膜及其制备方法
US20220085384A1 (en) * 2019-05-31 2022-03-17 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Composite current collector, electrode plate and electrochemical device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102702698A (zh) * 2012-06-26 2012-10-03 上海冠旗电子新材料股份有限公司 透明薄膜级pc/聚酯合金材料及其制备方法
US20220085384A1 (en) * 2019-05-31 2022-03-17 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Composite current collector, electrode plate and electrochemical device
CN113524830A (zh) * 2021-07-09 2021-10-22 浙江南洋科技有限公司 一种锂电池集流体用高拉伸强度聚酯薄膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115322534B (zh) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101110140B1 (ko) 적층필름 및 이축배향 폴리에스테르 필름
CN115583088A (zh) 复合聚酯膜及其制备方法和应用
CN115447248B (zh) 复合聚合物膜、其制造方法、金属化复合聚合物膜与应用
EP2168999A2 (en) Biaxially oriented polypropylene film
WO2024036938A1 (zh) 耐热及拉伸强度增强型聚酯膜及其制备方法、复合集流体
CN114989574A (zh) 聚酯基膜及其制备方法和应用、极片和锂电池单体
CN115320141A (zh) 固相缩聚聚酯膜及其制备方法、复合集流体
JP6642748B2 (ja) 積層フィルム
CN115322534B (zh) 耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途
CN115320206B (zh) 复合聚酯膜及其制备方法与用途
WO2024044897A1 (zh) 耐溶胀型聚酯复合膜及其制备方法和应用
CN115521586B (zh) 高力学强度聚合物薄膜、其制造方法和应用
TW200804481A (en) Biaxial aligned polyarylenesulfide film
WO2024050722A1 (zh) 复合聚酯膜及其制备方法和应用
CN115719811A (zh) 一种在线涂布复合铜箔膜及其制备方法
WO2024051776A1 (zh) 复合聚酯膜及其制备方法和应用
CN115447246B (zh) 耐溶胀型聚酯复合膜及其制备方法和应用
WO2024044901A1 (zh) 耐溶剂增强型聚酯膜、其制备方法、复合集流体及用途
WO2024050690A1 (zh) 复合聚酯膜及其制备方法与用途
CN218315678U (zh) 一种在线涂布复合铜箔膜
CN115477833B (zh) 改性聚酯薄膜、制备方法、复合集流体、电极片及其用途
CN116120722B (zh) 一种适用于复合集流体的聚酯薄膜及其制备方法
CN218477240U (zh) 一种复合铜箔膜
JP4427766B2 (ja) コンデンサ用ポリエステルフィルム及びフィルムコンデンサ
JP2020041120A (ja) 二軸延伸ポリプロピレンフィルム、金属化フィルム、フィルムコンデンサ、及び、フィルムロール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant