CN108987616A - 一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜 - Google Patents

一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜 Download PDF

Info

Publication number
CN108987616A
CN108987616A CN201810563446.3A CN201810563446A CN108987616A CN 108987616 A CN108987616 A CN 108987616A CN 201810563446 A CN201810563446 A CN 201810563446A CN 108987616 A CN108987616 A CN 108987616A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
plastic composite
composite membrane
lithium ion
ion battery
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
CN201810563446.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108987616B (zh
Inventor
胡伟
吴磊
张德顺
李汪洋
吴爱萍
朱江森
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.)
Hongxin Sky Jieshou City Material Limited-Liability Co
Original Assignee
Hongxin Sky Jieshou City Material Limited-Liability Co
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 Hongxin Sky Jieshou City Material Limited-Liability Co filed Critical Hongxin Sky Jieshou City Material Limited-Liability Co
Priority to CN201810563446.3A priority Critical patent/CN108987616B/zh
Publication of CN108987616A publication Critical patent/CN108987616A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108987616B publication Critical patent/CN108987616B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • C09J4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09J159/00 - C09J187/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,涉及锂离子电池软包装材料技术领域,包括七层结构,由上至下依次为防护层、第一粘合层、铝箔层、第二粘合层、石墨烯隔离层、第三粘合层和热封层,所述第一粘合层、第二粘合层与第三粘合层由丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂固化而成。本发明通过石墨烯隔离层的设置来提高所制铝塑复合膜的耐穿刺强度,防止在电池芯封装时毛刺刺破热封层致使电芯内的氢氟酸直通铝箔造成点状腐蚀。

Description

一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜
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穿刺性铝塑复合膜。
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。
在电池芯封装中一般须要3次抽真空,3次热压封口。由于聚合物锂离子电池芯周边有铜网和铝网的毛刺,在抽真空收缩时,毛刺会猛刺内膜,可能会刺穿内膜直至铝箔层,那么电芯内的氢氟酸将直通铝箔造成点状腐蚀,加速电化学腐蚀,改变电解液的组成,严重时将铝箔层蚀穿而漏液,同时也会造成短路,导致电池报废。因此,铝塑复合膜内膜必须在高温高压下耐电池芯周边毛刺的穿刺。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能有效防止毛刺刺穿内膜直至铝箔层从而导致铝箔点状腐蚀的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜。
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穿刺性铝塑复合膜,包括七层结构,由上至下依次为防护层、第一粘合层、铝箔层、第二粘合层、石墨烯隔离层、第三粘合层和热封层,所述第一粘合层、第二粘合层与第三粘合层由丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂固化而成。
所述防护层为双向拉伸尼龙层,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。
所述热封层为无规共聚聚丙烯层,厚度为15-80μm。
所述丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂包含组分聚氨酯预聚体、固化剂、乳化剂和水,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,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。
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。
所述石墨烯隔离层的厚度为15-80μm,其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)将聚四氟乙烯超细粉和双酚A型环氧树脂熔融共混,并加入气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
所述二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1。
所述膨胀石墨、聚四氟乙烯超细粉、双酚A型环氧树脂和气相二氧化硅的质量比为25-35:5-10:1-5:1-5。
本发明的有益效果是:
(1)本发明通过第一粘合层、第二粘合层与第三粘合层的设置,实现防护层于铝箔层、铝箔层与石墨烯隔离层、石墨烯隔离层与热封层之间的牢固连接,从而得到抗冲击剥离性能优异的铝塑复合膜;
(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)本发明通过石墨烯隔离层的设置来提高所制铝塑复合膜的耐穿刺强度,防止在电池芯封装时毛刺刺破热封层致使电芯内的氢氟酸直通铝箔造成点状腐蚀;并且该石墨烯隔离层的设置能增强所制铝塑复合膜的耐电解液性能,防止因电解液腐蚀热封层导致的氧化分层而使热封层失效。
附图说明:
图1为本发明铝塑复合膜的结构示意图;
其中,1-防护层;2-第一粘合层;3-铝箔层;4-第二粘合层;5-石墨烯隔离层;6-第三粘合层;7-热封层。
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,下面结合具体图示和实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示,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2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,并利用干式复合机将厚度25μm的防护层、厚度30μm的石墨烯隔离层分别复合到铝箔层的上下表面,再在石墨烯隔离层的另一面涂覆一层厚度2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,然后利用干式复合机将厚度30μm的无规共聚聚丙烯热封层与石墨烯隔离层进行复合,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。
丙烯酸酯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。
石墨烯隔离层的制备:
(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8g聚四氟乙烯超细粉和5g双酚A型环氧树脂熔融共混,并加入1g气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
实施例2
如图1所示,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2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,并利用干式复合机将厚度25μm的防护层、厚度30μm的石墨烯隔离层分别复合到铝箔层的上下表面,再在石墨烯隔离层的另一面涂覆一层厚度2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,然后利用干式复合机将厚度30μm的无规共聚聚丙烯热封层与石墨烯隔离层进行复合,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。
丙烯酸酯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。
石墨烯隔离层的制备:
(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8g聚四氟乙烯超细粉和5g双酚A型环氧树脂熔融共混,并加入1g气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
实施例3
如图1所示,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2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,并利用干式复合机将厚度25μm的防护层、厚度30μm的石墨烯隔离层分别复合到铝箔层的上下表面,再在石墨烯隔离层的另一面涂覆一层厚度2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,然后利用干式复合机将厚度30μm的无规共聚聚丙烯热封层与石墨烯隔离层进行复合,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。
丙烯酸酯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。
石墨烯隔离层的制备:
(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聚四氟乙烯超细粉和5g双酚A型环氧树脂熔融共混,并加入1g气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
对照例1
如图1所示,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2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,并利用干式复合机将厚度25μm的防护层、厚度30μm的石墨烯隔离层分别复合到铝箔层的上下表面,再在石墨烯隔离层的另一面涂覆一层厚度2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,然后利用干式复合机将厚度30μm的无规共聚聚丙烯热封层与石墨烯隔离层进行复合,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。
丙烯酸酯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。
石墨烯隔离层的制备:
(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聚四氟乙烯超细粉和5g双酚A型环氧树脂熔融共混,并加入1g气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
对照例2
如图1所示,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2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,并利用干式复合机将厚度25μm的防护层、厚度30μm的石墨烯隔离层分别复合到铝箔层的上下表面,再在石墨烯隔离层的另一面涂覆一层厚度2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,然后利用干式复合机将厚度30μm的无规共聚聚丙烯热封层与石墨烯隔离层进行复合,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。
丙烯酸酯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。
石墨烯隔离层的制备:
(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聚四氟乙烯超细粉和5g双酚A型环氧树脂熔融共混,并加入1g气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
对照例3
如图1所示,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2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,并利用干式复合机将厚度25μm的防护层、厚度30μm的石墨烯隔离层分别复合到铝箔层的上下表面,再在石墨烯隔离层的另一面涂覆一层厚度2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,然后利用干式复合机将厚度30μm的无规共聚聚丙烯热封层与石墨烯隔离层进行复合,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。
丙烯酸酯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。
石墨烯隔离层的制备:
(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聚四氟乙烯超细粉和5g双酚A型环氧树脂熔融共混,并加入1g气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
对照例4
如图1所示,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2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,并利用干式复合机将厚度25μm的防护层、厚度30μm的石墨烯隔离层分别复合到铝箔层的上下表面,再在石墨烯隔离层的另一面涂覆一层厚度2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,然后利用干式复合机将厚度30μm的无规共聚聚丙烯热封层与石墨烯隔离层进行复合,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。
丙烯酸酯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。
石墨烯隔离层的制备:
(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聚四氟乙烯超细粉和5g双酚A型环氧树脂熔融共混,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,即得石墨烯隔离层。
对照例5
如图1所示,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2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,并利用干式复合机将厚度25μm的防护层、厚度30μm的石墨烯隔离层分别复合到铝箔层的上下表面,再在石墨烯隔离层的另一面涂覆一层厚度2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,然后利用干式复合机将厚度30μm的无规共聚聚丙烯热封层与石墨烯隔离层进行复合,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。
丙烯酸酯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。
石墨烯隔离层的制备:
(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聚四氟乙烯超细粉熔融共混,并加入1g气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
对照例6
如图1所示,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2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,并利用干式复合机将厚度25μm的防护层、厚度30μm的石墨烯隔离层分别复合到铝箔层的上下表面,再在石墨烯隔离层的另一面涂覆一层厚度2μm的丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂,然后利用干式复合机将厚度30μm的无规共聚聚丙烯热封层与石墨烯隔离层进行复合,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。
丙烯酸酯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。
石墨烯隔离层的制备:
(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5g双酚A型环氧树脂熔融共混,并加入1g气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
实施例4
以实施例3为基础,设置在丙烯酸酯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、在丙烯酸酯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、在丙烯酸酯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、在制备石墨烯隔离层时不添加气相二氧化硅的对照例4、在制备石墨烯隔离层时不添加双酚A型环氧树脂的对照例5、在制备石墨烯隔离层时不添加聚四氟乙烯超细粉的对照例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 剥离强度C 穿刺强度 剥离强度D
单位 N/15mm N/15mm N/15mm N/μm N/15mm
实施例1 16.2 15.6 16.8 0.54 12.7
实施例2 16.5 15.9 17.2 0.55 13.0
实施例3 17.0 16.4 17.5 0.58 13.2
对照例1 15.4 14.7 16.1 / 12.3
对照例2 13.1 12.3 13.7 / 11.8
对照例3 9.2 8.7 9.8 / 10.9
对照例4 / / / 0.50 10.5
对照例5 / / / 0.39 9.2
对照例6 / / / 0.18 7.1
剥离强度A是指防护层/铝箔层层间的剥离强度,剥离强度B是指铝箔层/石墨烯隔离层层间的剥离强度,剥离强度C是指石墨烯隔离层/热封层层间的剥离强度;穿刺强度是指石墨烯隔离层/热封层的穿刺强度,测试条件:185℃、0.6MPa、4s;剥离强度D是指铝箔层/石墨烯隔离层/热封层的耐电解液性能,测试条件:85℃,4h电解液浸泡。
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 (9)

1.一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,其特征在于:包括七层结构,由上至下依次为防护层、第一粘合层、铝箔层、第二粘合层、石墨烯隔离层、第三粘合层和热封层,所述第一粘合层、第二粘合层与第三粘合层由丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂固化而成。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,其特征在于:所述防护层为双向拉伸尼龙层,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;热封层为无规共聚聚丙烯层,厚度为15-80μm。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,其特征在于:所述丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂包含组分聚氨酯预聚体、固化剂、乳化剂和水,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,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。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,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;扩链剂选自新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种;催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。
5.根据权利要求3所述的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,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。
6.根据权利要求3所述的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,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。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,其特征在于:所述石墨烯隔离层的厚度为15-80μm,其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)将聚四氟乙烯超细粉和双酚A型环氧树脂熔融共混,并加入气相二氧化硅,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,即得石墨烯隔离层。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,其特征在于:所述二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1。
9.根据权利要求7所述的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜,其特征在于:所述膨胀石墨、聚四氟乙烯超细粉、双酚A型环氧树脂和气相二氧化硅的质量比为25-35:5-10:1-5:1-5。
CN201810563446.3A 2018-06-04 2018-06-04 一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜 Active CN108987616B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810563446.3A CN108987616B (zh) 2018-06-04 2018-06-04 一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810563446.3A CN108987616B (zh) 2018-06-04 2018-06-04 一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108987616A true CN108987616A (zh) 2018-12-11
CN108987616B CN108987616B (zh) 2021-03-02

Family

ID=64539973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810563446.3A Active CN108987616B (zh) 2018-06-04 2018-06-04 一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108987616B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112701389A (zh) * 2019-10-23 2021-04-23 韩国铝业株式会社 包含石墨烯的二次电池袋用膜
CN113097613A (zh) * 2021-03-25 2021-07-09 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及其制备方法和电子装置
WO2021227073A1 (zh) * 2020-05-15 2021-11-18 宁德新能源科技有限公司 封装膜、电化学装置及电子装置
CN114368197A (zh) * 2020-10-15 2022-04-19 深圳格林德能源集团有限公司 一种软包锂离子电池耐腐蚀铝塑膜及其制备方法
CN115637099A (zh) * 2022-09-29 2023-01-24 湖南大禹防水建材科技有限公司 一种无溶剂耐穿刺聚脲防水涂料及其制备方法和应用

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060189750A1 (en) * 2003-07-11 2006-08-24 Alois Maier Polyurethane-polymer hybrid-dispersion with enhanced surface properties, method for the production and utilization thereof
CN101434826A (zh) * 2008-12-12 2009-05-20 河南永丽化工有限公司 双组分psu型液体橡胶基密封胶及其psu型液体橡胶的制备方法
CN101768418A (zh) * 2010-01-21 2010-07-07 江苏工业学院 凹土/水性聚氨酯复合粘合剂的制备方法
CN101768416A (zh) * 2008-12-29 2010-07-07 北京高盟化工有限公司 水性复合胶粘剂及其制备方法与应用
CN101974141A (zh) * 2010-09-19 2011-02-16 广州市香港科大霍英东研究院 水性聚丙烯酸酯改性聚氨酯分散体的制备方法
CN102977282A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 陕西科技大学 一种阴离子型无有机溶剂无乳化剂聚氨酯微乳液的制备方法
CN105098104A (zh) * 2014-05-16 2015-11-25 昭和电工包装株式会社 成形用包装材料及成形外壳
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
CN105482766A (zh) * 2015-12-31 2016-04-13 广西科技大学 聚氨酯丙烯酸酯型uv固化材料及其制备方法
CN105670550A (zh) * 2016-03-31 2016-06-15 东莞新能源科技有限公司 一种导热胶及含有该导热胶的二次电池
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
WO2017149405A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Graphene compound, method for forming graphene compound, and lithium-ion storage battery
KR101784088B1 (ko) * 2016-01-18 2017-10-10 주식회사 신광화학산업 저수축률을 보유하는 경화형 접착 조성물 및 이를 이용한 접착방법
CN206884319U (zh) * 2017-06-02 2018-01-16 新纶复合材料科技(常州)有限公司 一种软包装锂离子电池用铝塑膜
CN108084952A (zh) * 2017-12-30 2018-05-29 烟台泰盛精化科技有限公司 一种uv压敏/湿气双固化聚氨酯热熔胶的制备方法
CN108084948A (zh) * 2017-12-21 2018-05-29 黄子昕 一种纺织用超支化聚酯热熔型聚氨酯粘合剂及其制备方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060189750A1 (en) * 2003-07-11 2006-08-24 Alois Maier Polyurethane-polymer hybrid-dispersion with enhanced surface properties, method for the production and utilization thereof
CN101434826A (zh) * 2008-12-12 2009-05-20 河南永丽化工有限公司 双组分psu型液体橡胶基密封胶及其psu型液体橡胶的制备方法
CN101768416A (zh) * 2008-12-29 2010-07-07 北京高盟化工有限公司 水性复合胶粘剂及其制备方法与应用
CN101768418A (zh) * 2010-01-21 2010-07-07 江苏工业学院 凹土/水性聚氨酯复合粘合剂的制备方法
CN101974141A (zh) * 2010-09-19 2011-02-16 广州市香港科大霍英东研究院 水性聚丙烯酸酯改性聚氨酯分散体的制备方法
CN102977282A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 陕西科技大学 一种阴离子型无有机溶剂无乳化剂聚氨酯微乳液的制备方法
CN105098104A (zh) * 2014-05-16 2015-11-25 昭和电工包装株式会社 成形用包装材料及成形外壳
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
CN105482766A (zh) * 2015-12-31 2016-04-13 广西科技大学 聚氨酯丙烯酸酯型uv固化材料及其制备方法
KR101784088B1 (ko) * 2016-01-18 2017-10-10 주식회사 신광화학산업 저수축률을 보유하는 경화형 접착 조성물 및 이를 이용한 접착방법
WO2017149405A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Graphene compound, method for forming graphene compound, and lithium-ion storage battery
CN105670550A (zh) * 2016-03-31 2016-06-15 东莞新能源科技有限公司 一种导热胶及含有该导热胶的二次电池
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
CN206884319U (zh) * 2017-06-02 2018-01-16 新纶复合材料科技(常州)有限公司 一种软包装锂离子电池用铝塑膜
CN108084948A (zh) * 2017-12-21 2018-05-29 黄子昕 一种纺织用超支化聚酯热熔型聚氨酯粘合剂及其制备方法
CN108084952A (zh) * 2017-12-30 2018-05-29 烟台泰盛精化科技有限公司 一种uv压敏/湿气双固化聚氨酯热熔胶的制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112701389A (zh) * 2019-10-23 2021-04-23 韩国铝业株式会社 包含石墨烯的二次电池袋用膜
US20210126312A1 (en) * 2019-10-23 2021-04-29 Korea Aluminium Co.,Ltd Secondary battery pouch film containing graphene
JP2021068705A (ja) * 2019-10-23 2021-04-30 韓国アルミニウム株式会社 グラフェンを含む二次電池パウチ用フィルム
WO2021227073A1 (zh) * 2020-05-15 2021-11-18 宁德新能源科技有限公司 封装膜、电化学装置及电子装置
CN115461912A (zh) * 2020-05-15 2022-12-09 宁德新能源科技有限公司 封装膜、电化学装置及电子装置
CN114368197A (zh) * 2020-10-15 2022-04-19 深圳格林德能源集团有限公司 一种软包锂离子电池耐腐蚀铝塑膜及其制备方法
CN113097613A (zh) * 2021-03-25 2021-07-09 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及其制备方法和电子装置
CN115637099A (zh) * 2022-09-29 2023-01-24 湖南大禹防水建材科技有限公司 一种无溶剂耐穿刺聚脲防水涂料及其制备方法和应用
CN115637099B (zh) * 2022-09-29 2023-08-15 湖南大禹防水建材科技有限公司 一种无溶剂耐穿刺聚脲防水涂料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108987616B (zh) 2021-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108987616A (zh) 一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜
JP5337550B2 (ja) 電池用セパレータとこれを用いてなる電池
KR101843900B1 (ko) 반도체 접착용 수지 조성물 및 반도체용 접착 필름 및 다이싱 다이본딩 필름
TWI620805B (zh) 金屬箔與樹脂薄膜之層合用黏著劑、層合體、電池外裝用包裝材以及電池外殼、及其製造方法
TWI654215B (zh) 金屬箔與樹脂薄膜之疊層用接著劑、使用該組成物之層合體、電池外裝用包裝材料及電池外殼
TWI620373B (zh) 鋰二次電池用電極及其製造方法
EP1209211B1 (en) Adhesive, adhesive member, circuit substrate for semiconductor mounting having adhesive member, and semiconductor device containing the same
US8999508B2 (en) Back sheet of solar cell and manufacturing method thereof
JP2019516206A (ja) 電気化学的装置用セパレータおよびその調製方法および使用
EP2999022A1 (en) Aluminum pouch film for secondary battery, packaging material comprising same, secondary battery comprising same, and manufacturing method therefor
WO2013105763A1 (ko) 이차전지용 알루미늄 파우치 필름, 이를 포함하는 포장재, 이를 포함하는 이차전지 및 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 제조방법
TW201002799A (en) Anisotropic conductive film
CN110452633B (zh) 一种各向异性导电胶及其制备方法和用途
TW201242143A (en) Nonaqueous secondary battery separator and nonaqueous secondary battery
CN106042566A (zh) 一种高强度可排气密封层及基于其的锂离子电池软包装材料
JP4978126B2 (ja) リチウム電池用包材
KR101874900B1 (ko) 셀 파우치 및 이의 제조 방법
CN111725519B (zh) 一种双极性锂离子电池集流体及其制备方法
JP2013134823A (ja) 電池外装用積層体、この積層体を用いた電池ケース及び電池
CN109762506A (zh) 一种聚氨酯断面防渗胶
TW201820693A (zh) 積層捲繞體
CN108859295B (zh) 一种锂离子电池软包装用耐电解液腐蚀性铝塑复合膜
CN104465836A (zh) 一种太阳能电池绝缘背材、组件及其生产工艺
CN204676029U (zh) 新型压敏胶带
CN114561073B (zh) 一种无纤维增强的含氟树脂基高频覆铜板及其制备方法

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
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20181211

Assignee: Anhui Ruihong New Material Technology Co.,Ltd.

Assignor: JIESHOU TIANHONG NEW MATERIAL Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980044010

Denomination of invention: A puncture resistant aluminum plastic composite film for flexible packaging of lithium-ion batteries

Granted publication date: 20210302

License type: Common License

Record date: 20231026