CN115477833B - 改性聚酯薄膜、制备方法、复合集流体、电极片及其用途 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种改性聚酯薄膜、制备方法、复合集流体、电极片及其用途，该改性聚酯薄膜包括以下质量百分含量的原料：94.0%~99.2%聚酯、0.5%~3.0%架桥剂和0.3%~3.0%助剂；架桥剂包括二甘醇、聚乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、九聚甘油和十聚甘油中的一种或多种。本申请提供的改性聚酯薄膜有效提高了聚酯的分子量和交联度，进而提升了改性聚酯薄膜的力学性能。将该改性聚酯薄膜应用到复合集流体中可以降低破膜引起的不良率，提高复合集流体的力学性能。
Description
技术领域
本申请涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种改性聚酯薄膜、制备方法、复合集流体、电极片及其用途。
背景技术
复合集流体通常采用高分子聚合物薄膜作为基膜，通过物理气相沉积或电镀等方式在基膜的表面镀一层金属，形成金属层。复合集流体与传统的集流体相比，能够进一步提高电池的安全性能和能量密度，因此其在电动汽车、可移动电子设备等领域具有广阔的应用前景。传统聚酯薄膜的拉伸强度通常小于250MPa，若采用物理气相沉积法在薄膜表面沉积金属层，由于物理气相沉积系统环境中卷绕系统的张力较大、金属原子的轰击以及薄膜表面温度升高，沉积金属层的过程中传统聚酯薄膜易产生断膜等问题，并且以传统聚酯薄膜为基膜制备的复合集流体不良率较高。
发明内容
为了解决传统聚酯薄膜力学强度较低的问题，本申请提供一种改性聚酯薄膜、制备方法、复合集流体、电极片及其用途。
本申请的技术方案如下：
本申请提供一种改性聚酯薄膜，包括以下质量百分含量的原料：94.0%~99.2%聚酯、0.5%~3.0%架桥剂和0.3%~3.0%助剂；
所述架桥剂包括二甘醇、聚乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、九聚甘油和十聚甘油中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述聚酯包括聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，5-呋喃二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯、聚2，6-萘二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚芳酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯以及它们的衍生物中的一种或多种；
所述聚酯的特性粘度为0.600dL/g~0.800dL/g；
所述聚酯的分子量分布指数为1.9~2.3。
在一些实施方式中，所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种，所述爽滑剂包括二氧化钛、丙烯酸酯、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅藻土、硅氧烷和高岭土中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种，所述抗氧化剂包括膦酸酯和亚磷酸双酚A中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种，所述成核剂包括氧化锌、二苯甲酮、氧化铝、苯甲酸钠、聚己内酯、碳酸钠、硫酸钡、磷酸三苯酯、氧化镁、硬酯酸镁和氧化铜中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种，所述抗静电剂包括丙三醇、聚醚酯、炭黑、石墨和导电纤维中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述改性聚酯薄膜的厚度为1μm~20μm。
本申请还提供了上述改性聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
制备聚酯切片；
将聚酯切片制成薄膜后进行电子束辐照处理，得到改性聚酯薄膜；
按照质量百分含量计，所述聚酯切片由94.0%~99.2%聚酯、0.5%~3.0%架桥剂和0.3%~3.0%助剂制成，所述架桥剂包括二甘醇、聚乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、九聚甘油和十聚甘油中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述电子束辐照处理的工艺条件包括：电子束能量为0.5MeV~10MeV，辐照处理时间为10s~60s。
本申请还提供了一种复合集流体，包括改性聚酯薄膜及位于所述改性聚酯薄膜至少一侧的金属层，所述改性聚酯薄膜为上述改性聚酯薄膜或者采用上述制备方法制得的改性聚酯薄膜。
在一些实施方式中，所述金属层的厚度为500nm~2000nm。
在一些实施方式中，所述金属层的材料包括钛、银、铝合金、铝、镍合金、镍、铜合金和铜中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述金属层的表面设置有防护层。
在一些实施方式中，所述金属层的表面设置有防护层，所述防护层的厚度为10nm~150nm。
在一些实施方式中，所述金属层的表面设置有防护层，所述防护层的材料包括镍、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多种。
本申请还提供了一种电极片，包括上述复合集流体，以及附着于所述复合集流体至少一个表面的活性物质层。
本申请还提供了一种电池，包括上述电极片。
本申请还提供了一种用电装置，包括上述电池。
与传统技术相比，上述改性聚酯薄膜、制备方法、复合集流体、电极片及其用途至少具有如下优点：上述改性聚酯薄膜及其制备方法中，以端部含有羟基的聚酯、以及含有羟基的架桥剂为原料，制备改性聚酯薄膜的过程中利用电子束辐照处理，诱导聚酯的部分羟基和架桥剂中的部分羟基缩合，提高聚酯的分子量和交联度，进而提升改性聚酯薄膜的力学性能。将该改性聚酯薄膜应用到复合集流体中可以降低破膜引起的不良率，提高复合集流体的力学性能。
具体实施方式
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本申请的特征和优点，而不是对本申请权利要求的限制。
本文所使用的术语“一种或多种”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一种改性聚酯薄膜，包括以下质量百分含量的原料：94.0%~99.2%聚酯、0.5%~3.0%架桥剂和0.3%~3.0%助剂；
架桥剂包括二甘醇、聚乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、九聚甘油和十聚甘油中的一种或多种。
上述改性聚酯薄膜在制备过程中经过电子束辐照处理。例如，制备上述改性聚酯薄膜时，可以先由原料制成聚酯切片，将聚酯切片制成薄膜后，再进行电子束辐照处理，得到改性聚酯薄膜。由于聚酯的端部含有羟基，架桥剂中也含有羟基，进行电子束辐照处理时，能够诱导聚酯中的部分羟基与架桥剂中的部分羟基缩合，从而提高了聚酯的分子量和交联度，提升了改性聚酯薄膜的力学性能。可理解，按照质量百分比计，改性聚酯薄膜例如可以包括94.0%聚酯、3.0%架桥剂和3.0%助剂，或者包括94.5%聚酯、2.5%架桥剂和3.0%助剂，或者包括95.5%聚酯、1.5%架桥剂和3%助剂，或者包括96%聚酯、2%架桥剂和2%助剂，或者包括97.5%聚酯、2.2%架桥剂和0.3%助剂，或者包括99.2%聚酯、0.5%架桥剂和0.3%助剂，或者包括96%聚酯、3%架桥剂和1%助剂。可理解，架桥剂可以包括二甘醇、聚乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、九聚甘油和十聚甘油中的任意一种，也可以包括二甘醇、聚乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、九聚甘油和十聚甘油中的多种组成的混合物。
在一些实施方式中，聚酯包括聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，5-呋喃二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯、聚2，6-萘二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚芳酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯以及它们的衍生物中的一种或多种。
在一些实施方式中，聚酯的特性粘度为0.600dL/g~0.800dL/g。需要说明的是，当聚酯的特性粘度太低时，制备的改性聚酯薄膜的平均分子量较低，力学性能较差；当聚酯的特性粘度太高时，制备的改性聚酯薄膜的平均分子量较高，则导致改性聚酯薄膜的成膜性变差，易发生断膜。可理解，聚酯的特性粘度可以是0.600dL/g~0.800dL/g之间的任意值，例如可以是0.600dL/g、0.611dL/g、0.615dL/g、0.624dL/g、0.636dL/g、0.658dL/g、0.672dL/g、0.693dL/g、0.703dL/g、0.722dL/g、0.745dL/g、0.763dL/g、0.788dL/g、0.792dL/g或0.800dL/g等。
在一些实施方式中，聚酯的分子量分布指数为1.9~2.3。需要说明的是，分子量分布指数指的是重均分子量与数均分子量的比值。当聚酯的分子量分布指数过低时，改性聚酯薄膜的成膜性能变差；当聚酯的分子量分布指数过高时，则改性聚酯薄膜的稳定性变差。可理解，聚酯的分子量分布指数可以是1.9~2.3之间的任意值，例如可以是1.9、1.93、1.95、2.02、2.06、2.1、2.15、2.18、2.2、2.24、2.27或2.3。
在一些实施方式中，助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种。例如，助剂可以包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的任意一种，也可以包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的多种以任意比例形成的混合物。
具体地，爽滑剂包括二氧化钛、丙烯酸酯、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅藻土、硅氧烷和高岭土中的一种或多种。
具体地，抗氧化剂包括膦酸酯（如抗氧化剂1222、抗氧化剂300）和亚磷酸双酚A中的一种或多种。
具体地，成核剂包括氧化锌、二苯甲酮、氧化铝、苯甲酸钠、聚己内酯、碳酸钠、硫酸钡、磷酸三苯酯、氧化镁、硬酯酸镁和氧化铜中的一种或多种。
具体地，抗静电剂包括丙三醇、聚醚酯、炭黑、石墨和导电纤维中的一种或多种。
在一些实施方式中，改性聚酯薄膜的厚度为1μm~20μm。可理解，改性聚酯薄膜的厚度例如可以是1μm、1.3μm、1.5μm、1.57μm、1.9μm、2μm、2.2μm、2.4μm、3μm、3.5μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、12μm、15μm、17μm或20μm，改性聚酯薄膜的厚度还可以是1μm~20μm之间的其他值。
本申请另一实施方式提供了上述改性聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
制备聚酯切片；
将聚酯切片制成薄膜后进行电子束辐照处理，得到改性聚酯薄膜；
按照质量百分含量计，聚酯切片由94.0%~99.2%聚酯、0.5%~3.0%架桥剂和0.3%~3.0%助剂制成，架桥剂包括二甘醇、聚乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、九聚甘油和十聚甘油中的一种或多种。
电子束辐照处理能够诱导聚酯中的部分羟基与架桥剂中的部分羟基缩合，从而提高聚酯的分子量和交联度，提升性聚酯薄膜的力学性能。可理解，按照质量百分比计，改性聚酯薄膜例如可以包括94.0%聚酯、3.0%架桥剂和3.0%助剂，或者包括94.5%聚酯、2.5%架桥剂和3.0%助剂，或者包括95.5%聚酯、1.5%架桥剂和3%助剂，或者包括96%聚酯、2%架桥剂和2%助剂，或者包括97.5%聚酯、2.2%架桥剂和0.3%助剂，或者包括99.2%聚酯、0.5%架桥剂和0.3%助剂，或者包括96%聚酯、3%架桥剂和1%助剂。
在一些实施方式中，电子束辐照处理的工艺条件包括：电子束能量为0.5MeV~10MeV，辐照处理时间为10s~60s。可理解，电子束能量可以是0.5MeV~10MeV之间的任意值，例如可以是0.5MeV、1MeV、1.5MeV、2MeV、2.5MeV、3MeV、4MeV、5MeV、6MeV、7MeV、8MeV、9MeV或10MeV等；辐照处理时间可以是10s~60s之间的任意值，例如可以是10s、15s、20s、25s、30s、35s、40s、45s、50s、55s或60s等。
在一些实施方式中，聚酯切片由94.0%~99.2%聚酯、0.5%~3.0%架桥剂和0.3%~3.0%助剂依次通过加热熔融混合、挤出和成型切片制备得到。
本申请还提供了一种复合集流体，包括改性聚酯薄膜及位于改性聚酯薄膜至少一侧的金属层，改性聚酯薄膜为上述改性聚酯薄膜或者采用上述制备方法制得的改性聚酯薄膜。
可理解，将上述改性聚酯薄膜应用到复合集流体中，可以降低破膜引起的不良率，从而提高复合集流体的力学性能。
在一些实施方式中，金属层的厚度为500nm~2000nm。可理解，金属层的厚度可以是500nm~2000nm之间的任意值，例如：500nm、520nm、540nm、560nm、580nm、600nm、610nm、630nm、650nm、670nm、690nm、700nm、720nm、750nm、770nm、800nm、830nm、850nm、900nm、1200nm、1500nm、1800nm、或2000nm等。
在一些实施方式中，金属层的材料包括钛、银、铝合金、铝、镍合金、镍、铜合金和铜中的一种或多种。需要说明的是，当改性聚合物薄膜两层均设置有金属层时，两层金属层的材料需要保持一致。
具体地，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或磁控溅射法等。
在一些实施方式中，金属层的表面设置有防护层。
具体地，防护层的厚度为10nm~150nm。例如：10nm、10.1nm、10.2nm、10.3nm、10.4nm、10.5nm、10.6nm、10.7nm、10.8nm、10.9nm、11nm、11.2nm、11.5nm、12nm、15nm、20nm、23nm、33nm、43nm、45nm、50nm、55nm、60nm、62nm、67nm、72nm、77nm、80nm、83nm、88nm、90nm、100nm、120nm或150nm等。需要说明的是，防护层的厚度不超过金属层厚度的十分之一。
具体地，防护层的材料包括镍、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多种。需要说明的是，设置防护层的目的在于防止金属层被化学腐蚀或物理损坏，当改性聚合物薄膜的两侧均设置有金属层时，两层金属层表面的防护层的材料可以一致也可以不一致。
本申请还提供了一种电极片，包括上述复合集流体，以及附着于复合集流体至少一个表面的活性物质层。
需要说明的是，电极片包括正极片和负极片，上述复合集流体可作为正极集流体或者负极集流体应用于正极片或者负极片中。当上述复合集流体作为正极集流体时，活性物质层的制备方法例如可以是：将正极材料、粘结剂、导电剂和溶剂混合形成的浆料涂覆在复合集流体的表面干燥后形成活性物质层；当上述复合集流体作为负极集流体时，活性物质层的制备方法例如可以是：将负极材料、粘结剂、导电剂和溶剂混合形成的浆料涂覆在复合集流体的表面干燥后形成活性物质层；本申请对正极材料、负极材料、粘结剂、导电剂、以及活性物质层的制备方法没有特别的限制，采用本技术领域常用的物质或制备方法都在本申请活性物质层的范围内。
本申请还提供了一种电池，包括上述电极片。
上述电池例如可以包括正极片、隔膜和负极片，正极片或者负极片中的一种或多种采用上述电极片。
本申请还提供了一种用电装置，包括上述电池。
需要说明的是，上述电池可应用于用电装置中，用电装置包括但不仅限于电动玩具、可穿戴设备、平板、手机、电脑、电动车辆或储能装置等。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的改性聚酯薄膜以及改性聚酯薄膜的制备方法进行具体描述。
如无具体说明，本申请的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
本实施例的原料选择：聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），其特性粘度为0.675dL/g，其分子量分布指数为2.2；助剂为抗氧化剂300及氧化铝（平均粒径为0.2μm）；架桥剂为二甘醇。
上述药品均为分析纯。
按照如下方法制备改性聚酯薄膜：
（1）按照质量百分含量计，将99.2%PET、0.15%抗氧化剂300、0.15%氧化铝和0.5%二甘醇加入到双螺杆挤出机内，依次通过加热熔融混合、挤出、成型和切片制得聚酯切片；
（2）将步骤（1）得到的聚酯切片依次输送到结晶器内和干燥塔内进行处理，聚酯切片在结晶器内150℃条件下处理40min，在干燥塔内155℃条件下干燥处理140min；
（3）将步骤（2）得到的聚酯切片在双螺杆挤出机内加热至270℃熔融，形成的熔融料通过模头挤出；
（4）步骤（3）挤出的熔融料流延到铸片辊上，经铸片辊及水冷的冷却处理成型，形成铸片，其厚度为54μm；
（5）将步骤（4）得到的54μm厚的铸片在90℃下预热，然后进行纵向拉伸处理，纵向拉伸的温度为110℃，纵向拉伸倍率为3：1，将纵向拉伸得到的膜片依次在170℃下进行热定型处理，在40℃下冷却成型；
（6）将步骤（5）得到的膜片在90℃下预热，然后进行横向拉伸处理，横向拉伸温度为120℃，横向拉伸倍率为3：1，将横向拉伸得到的薄膜依次在170℃下进行热定型处理，在110℃下冷却成型，薄膜的厚度为6μm；
（7）将步骤（6）得到的薄膜收卷；
（8）将步骤（7）收卷的薄膜置于卷对卷的辐照处理装置的放卷系统中，然后经牵引放卷进入到辐照处理系统中，辐照处理系统由电子枪、射频线性加速器、发射通道以及发射窗组成，电子束由电子枪发出，经射频线性加速器加速，穿过发射通道，进入发射窗，辐照处理薄膜，发射窗与薄膜之间的距离为50cm，辐照电子束能量为0.5MeV，辐照处理时间为10s，辐照处理后的薄膜进入收卷系统进行收卷，即得到改性聚酯薄膜。
实施例2
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（8）中辐照电子束能量为4.0MeV。
实施例3
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（8）中辐照电子束能量为8.0MeV。
实施例4
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（8）中辐照电子束能量为10.0MeV。
实施例5
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（8）中辐照电子束能量为0.3MeV。
实施例6
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（8）中辐照电子束能量为10.2MeV。
实施例7
制备方法同实施例3，区别在于：步骤（8）中辐照处理时间为25s。
实施例8
制备方法同实施例3，区别在于：步骤（8）中辐照处理时间为40s。
实施例9
制备方法同实施例3，区别在于：步骤（8）中辐照处理时间为60s。
实施例10
制备方法同实施例3，区别在于：步骤（8）中辐照处理时间为8s。
实施例11
制备方法同实施例3，区别在于：步骤（8）中辐照处理时间为62s。
实施例12
制备方法同实施例8，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，二甘醇的质量百分含量为2.0%，PET、抗氧化剂300、氧化铝的质量百分含量依次为97.7%、0.15%、0.15%。
实施例13
制备方法同实施例8，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，二甘醇的质量百分含量为3.0%，PET、抗氧化剂300、氧化铝的质量百分含量依次为96.7%、0.15%、0.15%。
实施例14
制备方法同实施例13，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，二甘醇的质量百分含量为3.0%，PET、抗氧化剂300、氧化铝的质量百分含量依次为94.0%、1.50%、1.50%。
实施例15
制备方法同实施例13，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，二甘醇的质量百分含量为3.0%，PET、抗氧化剂300、氧化铝的质量百分含量依次为95.0%、1.0%、1.0%。
实施例16
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，将二甘醇替换为聚乙二醇400，将聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）替换为聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯。
实施例17
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，将二甘醇替换为二聚甘油，将聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）替换为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯。
实施例18
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，将二甘醇替换为四聚甘油，将聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）替换为聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯。
实施例19
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，将二甘醇替换为六聚甘油，将抗氧化剂300及氧化铝替换为苯甲酸钠和滑石粉。
实施例20
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，将二甘醇替换为十聚甘油，将抗氧化剂300及氧化铝替换为丙三醇和硅氧烷。
对比例1
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，PET、抗氧化剂300、氧化铝的质量百分含量依次为99.7%、0.15%、0.15%，且不进行步骤（8）处理。
对比例2
制备方法同实施例8，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，二甘醇的质量百分含量为0.3%，PET、抗氧化剂300、氧化铝的质量百分含量依次为99.4%、0.15%、0.15%。
对比例3
制备方法同实施例8，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，二甘醇的质量百分含量为3.2%，对应的PET、抗氧化剂300、氧化铝的质量百分含量依次为96.5%、0.15%、0.15%。
对比例4
制备方法同实施例8，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，二甘醇的质量百分含量为1.0%，PET、抗氧化剂300、氧化铝的质量百分含量依次为93%、3.0%、3.0%。
对比例5
制备方法同实施例1，区别在于：步骤（1）的聚酯切片中，PET、抗氧化剂300、氧化铝的质量百分含量依次为99.7%、0.15%、0.15%。
对比例6
制备方法同实施例1，区别在于：不进行步骤（8）处理。
制备复合集流体
分别对实施例1~20和对比例1~6制备的改性聚酯薄膜的表面进行清洁，将纯度大于99.99%高纯铝丝加热至1500℃使其熔化蒸发，熔化蒸发的铝原子沉积在上述改性聚酯薄膜的两个表面，形成铝金属导电层，其厚度为1μm；将石墨烯与氮甲基吡咯烷酮混合均匀，配制成固含量为0.1wt.%的涂布液，然后按照80μm的涂覆量均匀涂覆在铝金属导电层的表面，之后进行干燥处理（干燥温度为100℃），得到复合集流体。
弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率测试
参照国标GB/T 1040.3-2006分别对实施例1~20和对比例1~6制备的改性聚酯薄膜MD方向和上述复合集流体MD方向的弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率进行测试，并对上述复合集流体的不良率进行测试，结果如表1所示。改性聚酯薄膜MD方向指的是改性聚酯薄膜的机械方向、长度方向或者纵向，复合集流体MD方向指的是复合集流体的机械方向、长度方向或者纵向。
不良率测试
制备复合集流体过程中由破膜导致的不合格品的数量占总产品数量的比例，由于复合集流体的宽度相同，故不合格品的数量以长度计算，结果见表1。
表1
由表1可知：
与对比例1、对比例5和对比例6相比，实施例1的改性聚酯薄膜和复合集流体MD方向的断裂伸长率变化幅度较小，并且实施例1的改性聚酯薄膜和复合集流体MD方向的弹性模量和拉伸强度明显提高，同时复合集流体的不良率显著降低。
与对比例4相比，实施例8的复合集流体的不良率显著降低，并且改性聚酯薄膜MD方向和复合集流体MD方向的弹性模量和拉伸强度大幅提高。
从实施例8、实施例12~13及对比例2~3，可以看出：当二甘醇的百分含量为0.5%~3.0%，提高二甘醇的百分含量，改性聚酯薄膜MD方向及复合集流体MD方向的力学性能先提高后略有降低；当二甘醇的含量小于0.5%或大于3.0时，改性聚酯薄膜MD方向及复合集流体MD方向的力学性能明显降低。
从实施例1~6，可以看出：当改性聚酯薄膜时辐照电子束的能量为0.5MeV~10MeV时，提高辐照电子束的能量，改性聚酯薄膜MD方向的弹性模量和MD方向的拉伸强度以及复合集流体MD方向的弹性模量和MD方向的拉伸强度先提高后略微降低，复合集流体制备过程中的不良率明显降低，同时能够兼顾改性聚酯薄膜MD方向和复合集流体MD方向的断裂伸长率；当辐照电子束的能量小于0.5MeV或大于10MeV时，改性聚酯薄膜及复合集流体的力学性能明显降低且复合集流体制备过程中的不良率明显提升。
从实施例3和实施例7~11，可以看出：当辐照处理时间为10s~60s时，提高辐照处理的时间，改性聚酯薄膜MD方向及复合集流体MD方向的弹性模量和拉伸强度先提高后略有降低，并且改性聚酯薄膜MD方向和复合集流体MD方向的断裂伸长率变化不明显；当辐照处理时间少于10s或超出60s，改性聚酯薄膜MD方向及复合集流体MD方向的力学性能明显降低。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (11)
1.一种改性聚酯薄膜，其特征在于，包括以下质量百分含量的原料：94.0％～99.2％聚酯、0.5％～3.0％架桥剂和0.3％～3.0％助剂；
所述架桥剂为二甘醇、聚乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、九聚甘油和十聚甘油中的一种或多种；
所述聚酯为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，5-呋喃二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯、聚2，6-萘二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯以及它们的衍生物中的一种或多种；
所述改性聚酯薄膜在制备过程中经过电子束辐照处理，以诱导所述聚酯中的部分羟基与所述架桥剂中的部分羟基缩合。
2.根据权利要求1所述的改性聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯的特性粘度为0.600dL/g～0.800dL/g；
所述聚酯的分子量分布指数为1.9～2.3。
3.根据权利要求1～2任一项所述的改性聚酯薄膜，其特征在于，包括以下特征(1)～(5)中至少一个：
(1)所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种；
(2)所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种，所述爽滑剂包括二氧化钛、丙烯酸酯、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅藻土、硅氧烷和高岭土中的一种或多种；
(3)所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种，所述抗氧化剂包括膦酸酯和亚磷酸双酚A中的一种或多种；
(4)所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种，所述成核剂包括氧化锌、二苯甲酮、氧化铝、苯甲酸钠、聚己内酯、碳酸钠、硫酸钡、磷酸三苯酯、氧化镁、硬酯酸镁和氧化铜中的一种或多种；
(5)所述助剂包括爽滑剂、抗氧化剂、成核剂和抗静电剂中的一种或多种，所述抗静电剂包括丙三醇、聚醚酯、炭黑、石墨和导电纤维中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的改性聚酯薄膜，其特征在于，所述改性聚酯薄膜的厚度为1μm～20μm。
5.如权利要求1～4任一项所述的改性聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备聚酯切片；
将聚酯切片制成薄膜后进行所述电子束辐照处理，得到改性聚酯薄膜；
按照质量百分含量计，所述聚酯切片由94.0％～99.2％聚酯、0.5％～3.0％架桥剂和0.3％～3.0％助剂制成，所述架桥剂包括二甘醇、聚乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、九聚甘油和十聚甘油中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述电子束辐照处理的工艺条件包括：电子束能量为0.5MeV～10MeV，辐照处理时间为10s～60s。
7.一种复合集流体，其特征在于，包括改性聚酯薄膜及位于所述改性聚酯薄膜至少一侧的金属层，所述改性聚酯薄膜为权利要求1～4任一项所述的改性聚酯薄膜或者采用权利要求5～6任一项所述的制备方法制得的改性聚酯薄膜。
8.根据权利要求7所述的复合集流体，其特征在于，包括以下特征(1)～(5)中至少一个：
(1)所述金属层的厚度为500nm～2000nm；
(2)所述金属层的材料包括钛、银、铝合金、铝、镍合金、镍、铜合金和铜中的一种或多种；
(3)所述金属层的表面设置有防护层；
(4)所述金属层的表面设置有防护层，所述防护层的厚度为10nm～150nm；
(5)所述金属层的表面设置有防护层，所述防护层的材料包括镍、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多种。
9.一种电极片，其特征在于，包括权利要求7～8任一项所述的复合集流体，以及附着于所述复合集流体至少一个表面的活性物质层。
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的电极片。
11.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求10所述的电池。
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