CN1327540C - 锂离子电池防护膜的制备方法及清洗该防护膜的溶剂 - Google Patents

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Abstract

一种锂离子电池防护膜的制备方法，将酚醛树脂、环氧树脂、聚醋酸乙烯脂、聚氨酯、聚四氟乙烯、氯丁橡胶、酚醛-氯丁橡胶、环氧-聚酷胺、酚醛-聚乙烯醇缩醛等中至少一种有机聚合物加入到选自去离子水、甲醇、苯、甲苯、氯仿、二氯乙烯、乙醚、丙酮、醋酸乙酯、正己烷等中至少一种的特定溶剂中，混合搅拌制得有机溶液，将有机溶液涂覆在锂离子电池壳体上，室温下静置以挥发有机溶液中的特定溶剂，在电池壳体上形成一层均匀致密的防护膜。该膜可防止电池制造过程中电解液、汗渍等的腐蚀，且易于清洗，清洗后壳体无污染。该方法操作方便且节约成本。本发明还涉及一种用于清洗上述防护膜的溶剂，选自去离子水、乙醇、丙酮、四氢呋喃、甲酰二甲胺。

Description

锂离子电池防护膜的制备方法及清洗该防护膜的溶剂
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池防护膜的制备方法以及一种用于清洗该防护膜的溶剂。
背景技术
电子信息时代使对移动电源的需求快速增长。由于锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点，而且循环寿命长、安全性能好，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景，成为近几年广为关注的研究热点。然而，这种电池在制作过程中，由于种种原因壳体外表面在接触电解液或汗渍时易造成腐蚀，或易被尖锐物体划伤，从而影响电池的美观性，给客户带来不良印象。为此，有的厂家通过在电池表面包覆塑料膜来避免电池壳体在制作过程中被电解液腐蚀，但是该工艺不仅费时，而且增加了电池的制造成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂离子电池防护膜的制备方法。在锂离子电池的制作过程中，在其外壳涂覆一层防护膜，解决了电池外壳易被电解液和汗液腐蚀的问题，既操作方便又节约成本。
本发明的制备方法是：先在一种特定溶剂中加入至少一种下列有机聚合物，混合搅拌制成一种有机溶液，再将该有机溶液涂覆在锂离子电池的壳体上，从而在电池壳体上形成一层溶剂挥发型的成膜物质。其中，所述有机聚合物的质量百分比浓度为10～90％，所述有机聚合物为酚醛树脂、环氧树脂、聚醋酸乙烯脂、聚氨酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、酚醛-氯丁橡胶、环氧-聚硫橡胶、环氧-聚酷胺、尼龙-环氧、酚醛-聚乙烯醇缩醛、生漆、沥青质。所述特定溶剂由以下物质中的至少一种组成：去离子水、甲醇、乙醇、丙醇、苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯乙烯、乙醚、石油醚、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、正己烷、甲酰二甲胺。
本发明所用的有机聚合物在常温下不与电池内部的电解液发生作用，常温下能够溶于本发明所述的特定溶剂或者经过处理后能够溶于所述特定溶剂。
上述有机溶液涂覆于电池壳体上，它本身对壳体不造成任何腐蚀。它涂抹在电池的金属壳体表面干燥后可形成一层牢固致密、且具有一定抗磨擦强度的膜状物质。采用本发明的方法所制得的防护膜具有很好的黏附性、化学稳定性，在电解液、汗渍的作用下不会发生溶解、膨胀、脱落等现象。它的成膜速度与电池制作时的环境温度、空气湿度以及形成防护膜的特定溶剂的挥发速度快慢有关。
在电池外壳投入使用时或者在电池注液后即进行防护，在电池制造结束后可通过溶剂清洗，快捷干净地去除上述防护膜，从而达到保持电池外壳美观的目的。其中，清洗用溶剂至少为选自以下物质组中的一种：去离子水、乙醇、丙酮、四氢呋喃、甲酰二甲胺。
清洗用溶剂主要是溶解电池防护膜上的聚合物成膜物质，即，清洗剂与聚合物成膜物质互溶。清洗方法是在水洗时利用机械力使膜层脱落。
具体实施方式
实施例一
本发明的防护膜是通过将有机溶液涂覆或喷涂在电池壳体表面上挥发溶剂而形成。
上述有机溶液的制备是通过在温度为10℃～60℃的特定溶剂中加入一种或几种有机聚合物混合搅拌而成，其中，特定溶剂为选自以下物质中的至少一种：去离子水、甲醇、乙醇、丙醇、苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯乙烯、乙醚、石油醚、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、正己烷、甲酰二甲胺；有机聚合物为选自以下物质中的至少一种：酚醛树脂、环氧树脂、聚醋酸乙烯脂、聚氨酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、酚醛-氯丁橡胶、环氧-聚硫橡胶、环氧-聚酷胺、尼龙-环氧、酚醛-聚乙烯醇缩醛、生漆、沥青质。
在制备上述有机溶液的过程中，有机聚合物的质量百分比为10～30％。
将制备的有机溶液，用刷子或其他工具均匀涂抹在需要保护的锂离子电池壳体表面，室温下静置30秒～300秒，即可形成一层均一致密的防护膜。然后进行电池的注液、化成等工序。在电池化成分容结束后可通过简单的溶剂清洗，快捷干净地去除防护膜。其中，清洗用溶剂为选自以下物质中的至少一种：去离子水、乙醇、丙酮、四氢呋喃、甲酰二甲胺。
实施例二
本实施例与实施例一不同之处在于：防护膜制备过程中聚合物的质量百分比为30～60％，其它组成、工艺过程和条件与实施例一相同。其成膜的厚度比实施例一厚，成膜时间为40秒～400秒。
实施例三
本实施例与实施例一不同之处在于：防护膜制备过程中聚合物的质量百分比为60～90％，其它组成、工艺过程和条件与实施例一相同。其成膜的厚度比实施例一、二厚，成膜时间为60秒～600秒。
实施例四
本实施例与实施例一不同之处在于：在防护膜涂抹后进行烘干，温度≤80℃，则成膜速率能够提高一倍以上，其它组成、工艺过程与实施例一、二、三均相同。
对比性测试
通过多次对在电池壳体表面涂防护膜与不涂防护膜进行比较，可以明显观察到，涂防护膜的电池壳体在化成分容结束后表面光洁如新，完全符合要求。
通过多次对在电池壳体表面涂防护膜与包覆塑料膜进行比较，二者对电池的防护功能没有差别，但是使用本发明技术方案的工作效率比后者有明显提高，而且成本降低。

Claims (8)

1.一种锂离子电池防护膜的制备方法，包括以下步骤：
将至少一种有机聚合物加入到一特定溶剂中，混合搅拌制得一有机溶液，将该有机溶液涂覆在锂离子电池壳体上，室温下静置，挥发掉该有机溶液中的所述特定溶剂，在电池壳体上形成一层均匀致密的防护膜，其特征在于：
所述有机聚合物选自以下物质：酚醛树脂、环氧树脂、聚醋酸乙烯脂、聚氨酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、酚醛-氯丁橡胶、环氧-聚硫橡胶、环氧-聚酷胺、尼龙-环氧、酚醛-聚乙烯醇缩醛、生漆、沥青质；
所述特定溶剂选自以下物质中的至少一种：甲醇、乙醇、丙醇、苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯乙烯、乙醚、石油醚、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、正己烷、甲酰二甲胺。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机聚合物的质量百分比浓度为10～30％，室温静置时间为30～300秒。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机聚合物的质量百分比浓度为30～60％，室温静置时间为40～400秒。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机聚合物的质量百分比浓度为60～90％，室温静置时间为60～600秒。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：加入所述有机聚合物时，所述特定溶剂的温度是10℃～60℃。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在涂覆所述有机溶液后进行烘干，温度≤80℃。
7.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：在涂覆所述有机溶液后进行烘干，温度≤80℃。
8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述锂离子电池壳体包括不锈钢壳、铝壳或铝塑壳。
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