[發(fā)明專利]一種微孔薄膜及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113045788B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 張歡;陳彬彬;王貴華;羅松;張俊川
• 申請（專利權）人: 深圳市富程威科技有限公司;寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L27/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明提供一種微孔薄膜及其制備方法和應用，所述制備方法包括：(1)將第一聚四氟乙烯樹脂和填料進行預燒結、粉碎，得到完全燒結料或半燒結料；(2)將得到的完全燒結料或半燒結料與第二聚四氟乙烯樹脂進行混合、模壓、燒結、車削，得到所述微孔薄膜；所述微孔薄膜的孔徑大小、孔徑分布和孔隙率可調(diào)整，且所述制備方法操作簡單，無需使用特殊的設備和儀器，制備過程中不需要額外添加致孔劑和溶劑，有利于工業(yè)化批量化生產(chǎn)，為制備微孔薄膜提供了一種新的方法。

技術領域

本發(fā)明屬于聚合物薄膜技術領域，具體涉及一種微孔薄膜及其制備方法和應用。

背景技術

隨著新能源汽車的迅速普及，電池包安全越來越受到認為關注。目前的電池模組內(nèi)裝有大量的化學物質(zhì)，在充放電和工作的過程中有可能產(chǎn)生大量氣體。同時電池工作時溫度升高也會導致壓力的積聚。如果這些壓力得不到及時的平衡和釋放，會造成殼體密封失效、變形甚至爆炸等。同時環(huán)境中的水汽、灰塵、油污、顆粒等也會對密封電池包內(nèi)部的敏感電子元器件造成損傷，嚴重影響電池包可靠性。

電池包防爆閥是一種汽車零部件配件，其目的在于維持電池包內(nèi)外氣壓平衡、阻隔液體油污灰塵進入電池包殼體并在電池發(fā)生熱失控時及時泄壓。防爆閥用薄膜是整個產(chǎn)品核心組件，起到快速透氣平衡內(nèi)外壓差、阻隔灰塵油污和參與防爆泄壓的功能。除以上功能外，防爆閥薄膜需要耐受化學試劑、高低溫、紫外線等等，以提高防爆閥在苛刻環(huán)境中的可靠性。目前主流電池包防爆閥主要采用的防水透氣材料是PTFE微孔膜。

目前，關于PTFE微孔膜及其制備方法的研究和報道也有很多。CN106832695A公開了一種用于防爆閥的PTFE薄膜及其制備方法，所述PTFE薄膜包括以下重量份的組分：PTFE樹脂50～65份，氧化鈣5～20份，干冰2～10份，聚氨酯5～15份，聚苯酯10～20份；其制備方法包括原料預處理、稱量備料、攪拌混合、干燥處理、熔融處理、冷卻處理、切割處理和成膜處理。該發(fā)明得到的用于防爆閥的PTFE薄膜具有性能優(yōu)異、可靠性高、穩(wěn)定性好和成本低廉的特點。但是，得到的PTFE薄膜的透氣性能、耐水壓性能和力學強度難以兼顧，且制備過程中使用的溶劑也存在環(huán)境污染問題。

CN103722859A公開了一種膨體聚四氟乙烯密封膜的制備方法，所述制備方法包括：將選取的膨體聚四氟乙烯微孔薄膜料卷裝置放卷機上，使膨體聚四氟乙烯微孔薄膜首端穿過左、右牽引輥之間的隙間，在左牽引輥和右牽引輥的牽引下，使膨體聚四氟乙烯微孔薄膜接觸水平作業(yè)平臺，然后由左、右牽引輥及水平作業(yè)平臺左端的左壓輥或右端的右壓輥同步來回移動，左、右壓輥的壓力為0.5～2MPa，溫度在150～250℃，且膨體聚四氟乙烯微孔薄膜被層層壓延平鋪疊加在水平作業(yè)臺上，并每層上端面上均勻地噴涂黏膠劑以復合粘接在一起，直至所需厚度，后在50～150℃水平作業(yè)平臺上靜置24小時，最后去邊裁剪。該發(fā)明得到的聚四氟乙烯微孔薄膜可在制作膨體聚四氟乙烯密封墊片中應用。US5417743公開了一種采用PTFE分散樹脂為原料，通過拉伸工藝制備具有“纖維/節(jié)點”微觀結構的多孔PTFE薄膜，所述纖維與纖維間的孔隙起到透氣的功能。但是，上述兩種專利制備得到的PTFE薄膜的孔徑大小、孔徑分布、孔徑大小和孔隙率均難以控制，普適性較差，因此很難進行工業(yè)化生產(chǎn)和應用。

因此，開發(fā)一種工藝簡單、操作方便的制備方法，制備得到透氣性能和耐壓性能優(yōu)異的微孔薄膜，是本領域迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種微孔薄膜及其制備方法和應用，所述制備方法通過將燒結、粉碎后得到的完全燒結料或半燒結料與聚四氟乙烯樹脂新料進行混合、模壓、燒結和車削，得到所述微孔薄膜；所述制備方法利用燒結料與新料的復合，成功制備得到了孔徑大小、孔徑分布和孔隙率可調(diào)整的微孔薄膜；所述制備方法操作簡單，無需使用特殊的設備和儀器，制備過程中不需要額外添加致孔劑和溶劑，環(huán)保無污染，有利于工業(yè)化批量化生產(chǎn)，為制備微孔薄膜提供了一種新的方法。

為達到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案：