CN108859295A - 一种锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜 - Google Patents

一种锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，涉及锂离子电池软包装材料技术领域，自内至外依次包括流延聚丙烯层、石墨烯耐腐蚀层、第一粘合层、铝箔层、第二粘合层和聚酰胺防护层，所述流延聚丙烯层与石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，所述第一粘合层、第二粘合层是由改性聚氨酯粘合剂经室温固化形成的粘合层。本发明通过流延聚丙烯层与石墨烯耐腐蚀层的热压复合形成内膜，该内膜具有优异的耐电解液腐蚀性能，避免电解液接触到流延聚丙烯层表面时发生溶解和腐蚀从而导致电池报废。

Description

一种锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜
技术领域：
本发明涉及锂离子电池软包装材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜。
背景技术：
针对目前金属壳包装锂电池在使用过程中易释放气体、压力增大而导致爆炸的问题，人们推出了一种新型的软包装材料，即铝塑复合膜。铝塑复合膜可以膨胀以释放压力，从而防止爆炸。
锂离子电池内含有作为离子传输载体的电解液，一般是由碳酸酯类有机溶剂和六氟磷酸锂盐组成。六氟磷酸锂盐易吸潮产生氢氟酸，腐蚀电池包装材料致使锂电池胀气鼓包最终失效。为满足电池使用质量的稳定性要求，要求作为包装材料的铝塑复合膜具有足够强的耐电解液腐蚀性能。
为了增强铝塑复合膜的耐电解液腐蚀性能，目前使用的方法有：采用六价铬盐、酸、氟化物的混合溶液对铝箔进行单面或双面的化学处理，或者在铝塑复合膜的内层热塑性树脂层上涂覆功能性涂层(如油酸酰胺、芥酸酰胺、液体石蜡等)以里面电解液直接接触热塑性树脂层。然而这两种方法都存在缺陷，使用六价铬离子对环境和人体有危害性且处理后的铝箔层与内侧热塑性树脂层及外侧聚酰胺层的粘结性能降低，而仅靠热塑性树脂层及其功能性涂层无法保证能够达到耐电解液腐蚀要求。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过提高内膜耐电解液腐蚀性能以防止电解液进一步腐蚀铝箔造成电池报废的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，自内至外依次包括流延聚丙烯层、石墨烯耐腐蚀层、第一粘合层、铝箔层、第二粘合层和聚酰胺防护层，所述流延聚丙烯层与石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，所述第一粘合层、第二粘合层是由改性聚氨酯粘合剂经室温固化形成的粘合层；
所述石墨烯耐腐蚀层的制备方法包括如下步骤：
(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；
(2)将酚醛乙烯基树脂和二甲基丙烯酸锌熔融共混，并加入超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
所述石墨烯耐腐蚀层的厚度为20-50μm。
所述膨胀石墨、酚醛乙烯基树脂、二甲基丙烯酸锌和超细氧化镁的质量比为25-35:5-10:5-10:1-5。
所述二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1。
所述流延聚丙烯层的厚度为15-80μm。
所述聚酰胺防护层为双向拉伸聚酰胺层，厚度为10-50μm。
所述铝箔层为经过退火处理的软态高成型性铝箔，厚度为20-100μm。
所述改性聚氨酯粘合剂由聚氨酯预聚体、固化剂、乳化剂和水制成，固化剂为3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯，乳化剂为鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物，聚氨酯预聚体由二异氰酸酯、聚醚多元醇、扩链剂和催化剂制成。
所述聚醚多元醇为官能度为2～4、数均分子量为1000～5000的聚醚多元醇。
所述扩链剂选自新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种。
所述催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。
所述聚氨酯预聚体、固化剂、乳化剂和水的质量比为30-40:10-20:1-10:5-15。
所述二异氰酸酯、聚醚多元醇、扩链剂和催化剂的质量比为20-30:30-40:1-5:1-5。
所述热压工艺的热压温度为170-180℃、热压压力为3-4MPa、热压时间为2-5min。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过流延聚丙烯层与石墨烯耐腐蚀层的热压复合形成内膜，该内膜具有优异的耐电解液腐蚀性能，避免电解液接触到流延聚丙烯层表面时发生溶解和腐蚀从而导致电池报废；
(2)本发明以3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯作为固化剂，利用固化剂所含羟基与聚氨酯预聚体中的过量异氰酸基发生反应而发挥固化作用，并提高所制丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂的粘合性能，进而增强铝塑复合膜的抗剥离强度；
(3)本发明以膨胀石墨为底物，经超声处理形成多层石墨烯，再通过酚醛乙烯基树脂、二甲基丙烯酸锌和超细氧化镁的协同作用制得石墨烯耐腐蚀层，该石墨烯耐腐蚀层属于新型耐腐蚀材料，对电解液具有显著的耐腐蚀性能。
附图说明：
图1为本发明铝塑复合膜的结构示意图；
其中，1-流延聚丙烯层；2-石墨烯耐腐蚀层；3-第一粘合层；4-铝箔层；5-第二粘合层；6-聚酰胺防护层。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示，将厚度30μm的流延聚丙烯层与厚度30μm的石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，热压温度180℃、热压压力3MPa、热压时间3min；并将厚度45μm的铝箔退火至软态形成铝箔层，在铝箔层的上下表面涂覆一层厚度3μm的改性聚氨酯粘合剂，并利用干式复合机将厚度30μm的聚酰胺防护层、所制内膜分别复合到铝箔层的上下表面，经室温固化后形成第一粘合层与第二粘合层；最后将复合好的铝塑复合膜进行卷料，并于85℃下固化48h，即完成铝塑复合膜的制备。
石墨烯耐腐蚀层的制备：
(1)向300mL二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入30g膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；其中，二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1；
(2)将10g酚醛乙烯基树脂和10g二甲基丙烯酸锌熔融共混，并加入2g超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
改性聚氨酯粘合剂由40g聚氨酯预聚体、15g固化剂3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯、3g乳化剂鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物和15g水。
聚氨酯预聚体由20g二异氰酸酯、35g聚醚多元醇、3g扩链剂三羟甲基丙烷和2g催化剂二月桂酸二丁基锡制成。聚醚多元醇的官能度为3，数均分子量为3000。
实施例2
如图1所示，将厚度30μm的流延聚丙烯层与厚度30μm的石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，热压温度180℃、热压压力3MPa、热压时间3min；并将厚度45μm的铝箔退火至软态形成铝箔层，在铝箔层的上下表面涂覆一层厚度3μm的改性聚氨酯粘合剂，并利用干式复合机将厚度30μm的聚酰胺防护层、所制内膜分别复合到铝箔层的上下表面，经室温固化后形成第一粘合层与第二粘合层；最后将复合好的铝塑复合膜进行卷料，并于85℃下固化48h，即完成铝塑复合膜的制备。
石墨烯耐腐蚀层的制备：
(1)向300mL二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入30g膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；其中，二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1；
(2)将10g酚醛乙烯基树脂和10g二甲基丙烯酸锌熔融共混，并加入1g超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
改性聚氨酯粘合剂由40g聚氨酯预聚体、15g固化剂3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯、5g乳化剂鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物和15g水。
聚氨酯预聚体由30g二异氰酸酯、40g聚醚多元醇、4g扩链剂三羟甲基丙烷和3g催化剂二月桂酸二丁基锡制成。聚醚多元醇的官能度为3，数均分子量为3000。
实施例3
如图1所示，将厚度30μm的流延聚丙烯层与厚度30μm的石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，热压温度180℃、热压压力3MPa、热压时间3min；并将厚度45μm的铝箔退火至软态形成铝箔层，在铝箔层的上下表面涂覆一层厚度3μm的改性聚氨酯粘合剂，并利用干式复合机将厚度30μm的聚酰胺防护层、所制内膜分别复合到铝箔层的上下表面，经室温固化后形成第一粘合层与第二粘合层；最后将复合好的铝塑复合膜进行卷料，并于85℃下固化48h，即完成铝塑复合膜的制备。
石墨烯耐腐蚀层的制备：
(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入35g膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；其中，二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1；
(2)将10g酚醛乙烯基树脂和8g二甲基丙烯酸锌熔融共混，并加入2g超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
改性聚氨酯粘合剂由40g聚氨酯预聚体、15g固化剂3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯、5g乳化剂鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物和15g水。
聚氨酯预聚体由30g二异氰酸酯、40g聚醚多元醇、4g扩链剂三羟甲基丙烷和3g催化剂二月桂酸二丁基锡制成。聚醚多元醇的官能度为3，数均分子量为3000。
对照例1
如图1所示，将厚度30μm的流延聚丙烯层与厚度30μm的石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，热压温度180℃、热压压力3MPa、热压时间3min；并将厚度45μm的铝箔退火至软态形成铝箔层，在铝箔层的上下表面涂覆一层厚度3μm的改性聚氨酯粘合剂，并利用干式复合机将厚度30μm的聚酰胺防护层、所制内膜分别复合到铝箔层的上下表面，经室温固化后形成第一粘合层与第二粘合层；最后将复合好的铝塑复合膜进行卷料，并于85℃下固化48h，即完成铝塑复合膜的制备。
石墨烯耐腐蚀层的制备：
(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入35g膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；其中，二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1；
(2)将10g酚醛乙烯基树脂和8g二甲基丙烯酸锌熔融共混，并加入2g超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
改性聚氨酯粘合剂由40g聚氨酯预聚体、15g固化剂3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯、5g乳化剂十二烷基苯磺酸钠和15g水。
聚氨酯预聚体由30g二异氰酸酯、40g聚醚多元醇、4g扩链剂三羟甲基丙烷和3g催化剂二月桂酸二丁基锡制成。聚醚多元醇的官能度为3，数均分子量为3000。
对照例2
如图1所示，将厚度30μm的流延聚丙烯层与厚度30μm的石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，热压温度180℃、热压压力3MPa、热压时间3min；并将厚度45μm的铝箔退火至软态形成铝箔层，在铝箔层的上下表面涂覆一层厚度3μm的改性聚氨酯粘合剂，并利用干式复合机将厚度30μm的聚酰胺防护层、所制内膜分别复合到铝箔层的上下表面，经室温固化后形成第一粘合层与第二粘合层；最后将复合好的铝塑复合膜进行卷料，并于85℃下固化48h，即完成铝塑复合膜的制备。
石墨烯耐腐蚀层的制备：
(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入35g膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；其中，二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1；
(2)将10g酚醛乙烯基树脂和8g二甲基丙烯酸锌熔融共混，并加入2g超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
改性聚氨酯粘合剂由40g聚氨酯预聚体、15g固化剂3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯、5g乳化剂鲸蜡醇和15g水。
聚氨酯预聚体由30g二异氰酸酯、40g聚醚多元醇、4g扩链剂三羟甲基丙烷和3g催化剂二月桂酸二丁基锡制成。聚醚多元醇的官能度为3，数均分子量为3000。
对照例3
如图1所示，将厚度30μm的流延聚丙烯层与厚度30μm的石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，热压温度180℃、热压压力3MPa、热压时间3min；并将厚度45μm的铝箔退火至软态形成铝箔层，在铝箔层的上下表面涂覆一层厚度3μm的改性聚氨酯粘合剂，并利用干式复合机将厚度30μm的聚酰胺防护层、所制内膜分别复合到铝箔层的上下表面，经室温固化后形成第一粘合层与第二粘合层；最后将复合好的铝塑复合膜进行卷料，并于85℃下固化48h，即完成铝塑复合膜的制备。
石墨烯耐腐蚀层的制备：
(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入35g膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；其中，二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1；
(2)将10g酚醛乙烯基树脂和8g二甲基丙烯酸锌熔融共混，并加入2g超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
改性聚氨酯粘合剂由40g聚氨酯预聚体、15g固化剂异佛尓酮二异氰酸酯三聚体、5g乳化剂鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物和15g水。
聚氨酯预聚体由30g二异氰酸酯、40g聚醚多元醇、4g扩链剂三羟甲基丙烷和3g催化剂二月桂酸二丁基锡制成。聚醚多元醇的官能度为3，数均分子量为3000。
对照例4
如图1所示，将厚度30μm的流延聚丙烯层与厚度30μm的石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，热压温度180℃、热压压力3MPa、热压时间3min；并将厚度45μm的铝箔退火至软态形成铝箔层，在铝箔层的上下表面涂覆一层厚度3μm的改性聚氨酯粘合剂，并利用干式复合机将厚度30μm的聚酰胺防护层、所制内膜分别复合到铝箔层的上下表面，经室温固化后形成第一粘合层与第二粘合层；最后将复合好的铝塑复合膜进行卷料，并于85℃下固化48h，即完成铝塑复合膜的制备。
石墨烯耐腐蚀层的制备：
(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入35g膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；其中，二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1；
(2)将10g酚醛乙烯基树脂和8g二甲基丙烯酸锌熔融共混，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
改性聚氨酯粘合剂由40g聚氨酯预聚体、15g固化剂3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯、5g乳化剂鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物和15g水。
聚氨酯预聚体由30g二异氰酸酯、40g聚醚多元醇、4g扩链剂三羟甲基丙烷和3g催化剂二月桂酸二丁基锡制成。聚醚多元醇的官能度为3，数均分子量为3000。
对照例5
如图1所示，将厚度30μm的流延聚丙烯层与厚度30μm的石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，热压温度180℃、热压压力3MPa、热压时间3min；并将厚度45μm的铝箔退火至软态形成铝箔层，在铝箔层的上下表面涂覆一层厚度3μm的改性聚氨酯粘合剂，并利用干式复合机将厚度30μm的聚酰胺防护层、所制内膜分别复合到铝箔层的上下表面，经室温固化后形成第一粘合层与第二粘合层；最后将复合好的铝塑复合膜进行卷料，并于85℃下固化48h，即完成铝塑复合膜的制备。
石墨烯耐腐蚀层的制备：
(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入35g膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；其中，二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1；
(2)将10g酚醛乙烯基树脂熔融共混，并加入2g超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
改性聚氨酯粘合剂由40g聚氨酯预聚体、15g固化剂3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯、5g乳化剂鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物和15g水。
聚氨酯预聚体由30g二异氰酸酯、40g聚醚多元醇、4g扩链剂三羟甲基丙烷和3g催化剂二月桂酸二丁基锡制成。聚醚多元醇的官能度为3，数均分子量为3000。
对照例6
如图1所示，将厚度30μm的流延聚丙烯层与厚度30μm的石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，热压温度180℃、热压压力3MPa、热压时间3min；并将厚度45μm的铝箔退火至软态形成铝箔层，在铝箔层的上下表面涂覆一层厚度3μm的改性聚氨酯粘合剂，并利用干式复合机将厚度30μm的聚酰胺防护层、所制内膜分别复合到铝箔层的上下表面，经室温固化后形成第一粘合层与第二粘合层；最后将复合好的铝塑复合膜进行卷料，并于85℃下固化48h，即完成铝塑复合膜的制备。
石墨烯耐腐蚀层的制备：
(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入35g膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；其中，二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1；
(2)将8g二甲基丙烯酸锌熔融共混，并加入2g超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
改性聚氨酯粘合剂由40g聚氨酯预聚体、15g固化剂3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯、5g乳化剂鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物和15g水。
聚氨酯预聚体由30g二异氰酸酯、40g聚醚多元醇、4g扩链剂三羟甲基丙烷和3g催化剂二月桂酸二丁基锡制成。聚醚多元醇的官能度为3，数均分子量为3000。
实施例4
以实施例3为基础，设置在改性聚氨酯粘合剂制备时以等量十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂的对照例1、在改性聚氨酯粘合剂制备时以等量鲸蜡醇作为乳化剂的对照例2、在改性聚氨酯粘合剂以等量异佛尓酮二异氰酸酯三聚体作为固化剂的对照例3、在制备石墨烯耐腐蚀层时不添加超细氧化镁的对照例4、在制备石墨烯耐腐蚀层时不添加二甲基丙烯酸锌的对照例5、在制备石墨烯耐腐蚀层时不添加酚醛乙烯基树脂的对照例6。
分别利用实施例1-3、对照例1-6制备铝塑复合膜，将所制铝塑复合膜用于同批同规格锂离子电池的包装，并测试铝塑复合膜的使用性能，测试结果如表1所示。
表1本发明铝塑复合膜的使用性能
组别 剥离强度A 剥离强度B 耐电解液性能
单位 N/15mm N/15mm N/15mm
实施例1 16.2 17.1 14.0
实施例2 16.5 17.3 14.2
实施例3 17.0 17.6 14.5
对照例1 15.4 16.5 13.6
对照例2 13.1 14.2 12.8
对照例3 9.2 10.3 11.3
对照例4 / / 10.7
对照例5 / / 9.4
对照例6 / / 6.5
剥离强度A是指聚酰胺防护层/铝箔层层间的剥离强度，剥离强度B是指铝箔层/石墨烯耐腐蚀层层间的剥离强度；耐电解液性能的测试条件：电解液85℃浸泡4h后铝箔层/石墨烯耐腐蚀层/流延聚丙烯层层间的剥离强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：自内至外依次包括流延聚丙烯层、石墨烯耐腐蚀层、第一粘合层、铝箔层、第二粘合层和聚酰胺防护层，所述流延聚丙烯层与石墨烯耐腐蚀层通过热压工艺复合形成内膜，所述第一粘合层、第二粘合层是由改性聚氨酯粘合剂经室温固化形成的粘合层；
所述石墨烯耐腐蚀层的制备方法包括如下步骤：
(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；
(2)将酚醛乙烯基树脂和二甲基丙烯酸锌熔融共混，并加入超细氧化镁，混合均匀制得熔融物；
(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯耐腐蚀层。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：所述石墨烯耐腐蚀层的厚度为20-50μm；流延聚丙烯层的厚度为15-80μm；聚酰胺防护层为双向拉伸聚酰胺层，厚度为10-50μm；铝箔层为经过退火处理的软态高成型性铝箔，厚度为20-100μm。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：所述膨胀石墨、酚醛乙烯基树脂、二甲基丙烯酸锌和超细氧化镁的质量比为25-35:5-10:5-10:1-5；二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：所述改性聚氨酯粘合剂由聚氨酯预聚体、固化剂、乳化剂和水制成，固化剂为3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯，乳化剂为鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物，聚氨酯预聚体由二异氰酸酯、聚醚多元醇、扩链剂和催化剂制成。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：所述聚醚多元醇为官能度为2～4、数均分子量为1000～5000的聚醚多元醇。
6.根据权利要求4所述的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：所述扩链剂选自新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种。
7.根据权利要求4所述的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：所述催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。
8.根据权利要求4所述的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：所述聚氨酯预聚体、固化剂、乳化剂和水的质量比为30-40:10-20:1-10:5-15。
9.根据权利要求4所述的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：所述二异氰酸酯、聚醚多元醇、扩链剂和催化剂的质量比为20-30:30-40:1-5:1-5。
10.根据权利要求1所述的锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜，其特征在于：所述热压工艺的热压温度为170-180℃、热压压力为3-4MPa、热压时间为2-5min。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111458290A (zh) * 2020-05-06 2020-07-28 河源新之源粘贴技术有限公司 胶粘带耐电解液的测试方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103687721A (zh) * 2011-07-21 2014-03-26 韩化石油化学株式会社 具有散热特性的电池包装材料
CN105428556A (zh) * 2015-12-26 2016-03-23 乐凯胶片股份有限公司 一种锂离子电池软包装膜
CN106887537A (zh) * 2017-03-09 2017-06-23 北京旭碳新材料科技有限公司 一种铝塑膜复合层及其制备方法和锂离子电池
CN106978023A (zh) * 2017-05-09 2017-07-25 广东德瑞源新材料科技有限公司 一种基于石墨烯的防腐涂料及其散热片
CN107955487A (zh) * 2017-11-29 2018-04-24 北京佑琳生科技有限公司 石墨烯重防腐涂料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103687721A (zh) * 2011-07-21 2014-03-26 韩化石油化学株式会社 具有散热特性的电池包装材料
CN105428556A (zh) * 2015-12-26 2016-03-23 乐凯胶片股份有限公司 一种锂离子电池软包装膜
CN106887537A (zh) * 2017-03-09 2017-06-23 北京旭碳新材料科技有限公司 一种铝塑膜复合层及其制备方法和锂离子电池
CN106978023A (zh) * 2017-05-09 2017-07-25 广东德瑞源新材料科技有限公司 一种基于石墨烯的防腐涂料及其散热片
CN107955487A (zh) * 2017-11-29 2018-04-24 北京佑琳生科技有限公司 石墨烯重防腐涂料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
全跃: "《镁质材料生产与应用》", 29 February 2008, 冶金工业出版社 *
谢荣化: "《塑料购销手册》", 31 May 1994, 中国物资出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111458290A (zh) * 2020-05-06 2020-07-28 河源新之源粘贴技术有限公司 胶粘带耐电解液的测试方法

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