一种绝缘耐高温电池外包装膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种绝缘耐高温电池外包装膜的制备方法，属于包装膜制备技术领域。本发明专利技术首先以秸秆和大豆为原料制得混合固体产物，随后将混合固体产物与水、柠檬酸混合，再加入铜粉制得改性液，将改性液过滤得到滤饼，再将滤饼与丙烯酸甲酯混合涂于尼龙薄膜上热压即得绝缘耐高温电池外包装膜，本发明专利技术利用从大豆中提取的氨基、羧基对铝离子形成络合吸附以及其它化学键合力吸附更加强有力的吸附于纤维分子中，铜离子与氧气反应生成氧化铜混合于碳纤维中，同时铝单质氧化生成氧化铝包覆于纤维上，提高包装膜的绝缘性能和耐高温性能，具有广阔的应用前景。

A Method for Preparing Outer Packaging Film of Insulating High Temperature Resistant Batteries

The invention relates to a preparation method of an insulating high-temperature battery outer packaging film, which belongs to the technical field of packaging film preparation. The invention firstly uses straw and soybean as raw materials to prepare mixed solid products, then mixes the mixed solid products with water and citric acid, and then adds copper powder to make modified liquid, filters the modified liquid to obtain filter cake, and then coats the filter cake and methyl acrylate on nylon film by hot pressing to obtain insulating high temperature battery outer packaging film. The invention uses amino and carboxyl pairs extracted from soybean to obtain the insulating high temperature battery outer packaging film. Aluminum ion complexation adsorption and other chemical bonding force adsorption are more strongly adsorbed in the fiber molecules. Copper ion reacts with oxygen to form cupric oxide mixed in carbon fibers. At the same time, alumina is oxidized to form alumina coated on the fibers, which improves the insulation and high temperature resistance of the packaging film. It has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘耐高温电池外包装膜的制备方法
本专利技术涉及一种绝缘耐高温电池外包装膜的制备方法，属于包装膜制备

技术介绍
随着互联网和物联网的应用，智能电子设备趋向高质量、低成本化的方向发展。锂离子电池是当今国际公认的理想化学电源，具有电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽、无污染等众多优点，可以广泛用于手机、数码相机、游戏机、电子设备、电动汽车、空间技术和国防工业等领域。目前，软包锂离子电池作为智能电子设备的常用能量输出组件，在智能电子设备的整体生产成本方面占据着一定的比重，软包锂离子电池的制造成本直接影响到智能电子设备的整体生产成本的高低，进而影响到智能电子设备进一步推广普及。对于锂离子电池来说，聚合物电池厂商普遍采用铝塑包装膜作为锂离子电池的外包装材料，主要起到包装和密封的作用，因此要求铝塑膜具有良好的密封性能、一定的机械性能并且具有尽量薄的厚度。目前，将铝塑膜套在电池外壳后，由热风机塑封。该电池外包装膜操作简单、价格便宜，但其不足之处是由于材料耐温性差，导致电池不耐高温、击穿电压低，电池绝缘性差，不适用于大功率锂离子电池。除此之外，目前的铝箔都是采用多步热冷轧工艺轧制生产而成，在轧制过程中必然会产生大量的晶格裂纹、结构折叠及位错等严重缺陷，这种缺陷直接造成了铝箔机械强度的降低及针孔的产生；另外由于加工工艺的限制，铝箔的厚度很难做到10μm以下而不出现问题。因此，提供一种能使锂离子电池在高温条件下放电时，电池包装膜不会损坏，保证电池绝缘性好的耐高温锂离子电池包装膜具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前电池外包装膜绝缘性能不佳、耐高温性能差的缺陷，提供了一种绝缘耐高温电池外包装膜的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：绝缘耐高温电池外包装膜的具体制备步骤为：将混合胶液均匀涂于厚度为20～40μm的尼龙薄膜上，再向尼龙薄膜上放置厚度为35～45μm的铝箔，将此产物置于热压机中，在温度为70～80℃，压制压强为5～6MPa的条件下压制2～3h，压制后投入烘箱中，在温度为70～90℃的条件下干燥2～3h，出料即得绝缘耐高温电池外包装膜；混合胶液的具体制备步骤为：（1）称取混合固体产物、蒸馏水和柠檬酸投入烧杯中，用搅拌装置以400～500r/min的转速混合搅拌80～100min制得混合液，向烧杯中加入铜粉，将烧杯置于超声振荡仪中，在频率为32～36kHz的条件下振荡3～5h制得改性液；（2）将改性液过滤得到滤饼，依次用无水乙醇和蒸馏水清洗滤饼3～5次，将滤饼置于反应釜中，升高釜内温度至110～120℃，恒温静置3～4h，静置后制得预制产物，将预制产物与丙烯酸甲酯投入共混机中混合均匀制得混合胶液；混合固体产物的具体制备步骤为：（1）将玉米秸秆和大豆颗粒投入烘箱中，在温度为75～85℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入研磨机中研磨，过50目筛得到过筛物，将过筛物与质量分数为6～8%的盐酸投入三口烧瓶中，用搅拌装置以300～400r/min的转速混合搅拌30～40min，搅拌后静置4～6h制得反应浆液；（2）向三口烧瓶中投入氯化铝粉末，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套温度至80～100℃，恒温加热100～120min，加热后制得混合浆液，将混合浆液投入烧杯中，将烧杯放入真空干燥箱中，在温度为50～60℃，真空度为100～120Pa的条件下浓缩24～26h制得浓缩产物；（3）将浓缩产物投入烧制炉中，向烧制炉中充满氩气，升高炉内温度至700～800℃，高温静置2～3h制得烧结产物，将烧结产物投入研磨机中，混合研磨过100目筛得到混合固体产物。混合胶液的具体制备步骤（1）中优选的按重量份数计，混合固体产物为8～10份、蒸馏水为16～20份、柠檬酸为2～3份。混合胶液的具体制备步骤（1）中向烧杯中加入的铜粉的质量为混合液质量的4～8%。混合胶液的具体制备步骤（2）中预制产物与丙烯酸甲酯的质量比为1:3。混合固体产物的具体制备步骤（1）中玉米秸秆和大豆颗粒的质量比为3:1。混合固体产物的具体制备步骤（1）中过筛物与质量分数为6～8%的盐酸的质量比为1:5。混合固体产物的具体制备步骤（2）中向三口烧瓶中投入的氯化铝粉末的质量为反应浆液质量的3～5%。混合固体产物的具体制备步骤（3）中烧制炉中的烧制温度可以进一步的优选为750～760℃。本专利技术的有益技术效果是：（1）本专利技术首先将秸秆和大豆颗粒混合烘干，烘干后研磨与盐酸反应，再加入氯化铝高温反应，反应后浓缩干燥制得浓缩产物，将浓缩产物高温烧结、研磨制得混合固体产物，随后将混合固体产物与水、柠檬酸混合，再加入铜粉超声振荡制得改性液，将改性液过滤得到滤饼，再将滤饼与丙烯酸甲酯混合涂于尼龙薄膜上，然后将铝箔置于尼龙薄膜上热压即得绝缘耐高温电池外包装膜，本专利技术利用盐酸浸泡秸秆与大豆的混合物，从中提取出纤维成分以及大豆中的蛋白质，蛋白质在酸性条件下变性，肽链断裂，生成更多的氨基自由基和羧基自由基，形成更多氢键、共价键吸附使纤维成分与包装膜中其它各分子之间粘结强度增加，使包装膜的微观空间结构强度增强，各成分之间的致密程度增强难以受热分解，加强耐高温性能，纤维成分经过盐酸改性，纤维表层部分基团被氧化，生成羧基，增加自由基数量，提高与其它成分之间的结合度，包覆包装膜中的其它分子结构，在受高温时优先炭化生成化学性质、耐热性能更加稳定的碳纤维保护包装膜，从而进一步加强包装膜的耐高温性能。本专利技术从秸秆和大豆颗粒中提取植物纤维成分，并将铝离子引入植物纤维中，利用从大豆中提取的氨基、羧基对铝离子形成络合吸附以及其它化学键合力吸附更加强有力的吸附于纤维分子中，再利用铜对铝进行置换使铝离子析出生成铝金属单质，通过高温反应，铜离子与氧气反应生成氧化铜混合于碳纤维中，同时铝单质氧化生成氧化铝包覆于纤维上，通过氧化铜和氧化铝良好的绝缘性能，使包装膜的绝缘性能增强，并结合碳纤维具有的耐高温性能和金属氧化物自身具备的耐高温性能，使包装膜的耐高温性能显著提高，具有广阔的应用前景。具体实施方式将玉米秸秆和大豆颗粒按质量比3:1投入烘箱中，在温度为75～85℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入研磨机中研磨，过50目筛得到过筛物，将过筛物与质量分数为6～8%的盐酸按质量比1:5投入三口烧瓶中，用搅拌装置以300～400r/min的转速混合搅拌30～40min，搅拌后静置4～6h制得反应浆液；向上述三口烧瓶中投入反应浆液质量3～5%的氯化铝粉末，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套温度至80～100℃，恒温加热100～120min，加热后制得混合浆液，将混合浆液投入烧杯中，将烧杯放入真空干燥箱中，在温度为50～60℃，真空度为100～120Pa的条件下浓缩24～26h制得浓缩产物；将上述浓缩产物投入烧纸炉中，向烧纸炉中充满氩气，升高炉内温度至700～800℃，高温静置2～3h制得烧结产物，将烧结产物投入研磨机中，混合研磨过100目筛得到混合固体产物；按重量份数计，称取8～10份上述混合固体产物、16～20份蒸馏水和2～3份柠檬酸投入烧杯中，用搅拌装置以400～500r/min的转速混合搅拌80～100min制得混合液，向烧杯中加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘耐高温电池外包装膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将混合胶液均匀涂于厚度为20～40μm的尼龙薄膜上，再向尼龙薄膜上放置厚度为35～45μm的铝箔，将此产物置于热压机中，在温度为70～80℃，压制压强为5～6MPa的条件下压制2～3h，压制后投入烘箱中，在温度为70～90℃的条件下干燥2～3h，出料即得绝缘耐高温电池外包装膜；所述的混合胶液的具体制备步骤为：（1）称取混合固体产物、蒸馏水和柠檬酸投入烧杯中，用搅拌装置以400～500r/min的转速混合搅拌80～100min制得混合液，向烧杯中加入铜粉，将烧杯置于超声振荡仪中，在频率为32～36kHz的条件下振荡3～5h制得改性液；（2）将改性液过滤得到滤饼，依次用无水乙醇和蒸馏水清洗滤饼3～5次，将滤饼置于反应釜中，升高釜内温度至110～120℃，恒温静置3～4h，静置后制得预制产物，将预制产物与丙烯酸甲酯投入共混机中混合均匀制得混合胶液；所述的混合固体产物的具体制备步骤为：（1）将玉米秸秆和大豆颗粒投入烘箱中，在温度为75～85℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入研磨机中研磨，过50目筛得到过筛物，将过筛物与质量分数为6～8%的盐酸投入三口烧瓶中，用搅拌装置以300～400r/min的转速混合搅拌30～40min，搅拌后静置4～6h制得反应浆液；（2）向三口烧瓶中投入氯化铝粉末，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套温度至80～100℃，恒温加热100～120min，加热后制得混合浆液，将混合浆液投入烧杯中，将烧杯放入真空干燥箱中，在温度为50～60℃，真空度为100～120Pa的条件下浓缩24～26h制得浓缩产物；（3）将浓缩产物投入烧制炉中，向烧制炉中充满氩气，升高炉内温度至700～800℃，高温静置2～3h制得烧结产物，将烧结产物投入研磨机中，混合研磨过100目筛得到混合固体产物。...

【技术特征摘要】
1.一种绝缘耐高温电池外包装膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将混合胶液均匀涂于厚度为20～40μm的尼龙薄膜上，再向尼龙薄膜上放置厚度为35～45μm的铝箔，将此产物置于热压机中，在温度为70～80℃，压制压强为5～6MPa的条件下压制2～3h，压制后投入烘箱中，在温度为70～90℃的条件下干燥2～3h，出料即得绝缘耐高温电池外包装膜；所述的混合胶液的具体制备步骤为：（1）称取混合固体产物、蒸馏水和柠檬酸投入烧杯中，用搅拌装置以400～500r/min的转速混合搅拌80～100min制得混合液，向烧杯中加入铜粉，将烧杯置于超声振荡仪中，在频率为32～36kHz的条件下振荡3～5h制得改性液；（2）将改性液过滤得到滤饼，依次用无水乙醇和蒸馏水清洗滤饼3～5次，将滤饼置于反应釜中，升高釜内温度至110～120℃，恒温静置3～4h，静置后制得预制产物，将预制产物与丙烯酸甲酯投入共混机中混合均匀制得混合胶液；所述的混合固体产物的具体制备步骤为：（1）将玉米秸秆和大豆颗粒投入烘箱中，在温度为75～85℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入研磨机中研磨，过50目筛得到过筛物，将过筛物与质量分数为6～8%的盐酸投入三口烧瓶中，用搅拌装置以300～400r/min的转速混合搅拌30～40min，搅拌后静置4～6h制得反应浆液；（2）向三口烧瓶中投入氯化铝粉末，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套温度至80～100℃，恒温加热100～120min，加热后制得混合浆液，将混合浆液投入烧杯中，将烧杯放入真空干燥箱中，在温度为50～60℃，真空度为100～120P...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭凤香，
申请(专利权)人：谭凤香，
类型：发明
国别省市：湖南,43