一种锂电池软包装材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂电池软包装材料及其制备方法。该锂电池软包装材料包括基材层、第一粘接层、铝箔层、设于所述铝箔层的至少一个面上的耐腐蚀涂层、第二粘接层和热封层；所述耐腐蚀涂层包含稀土氧化物/导电聚合物复合纳米粒子和环氧树脂。本发明专利技术的锂电池软包装材料不仅具有优异的耐腐蚀性能，而且对人体和环境危害小，安全环保。

A flexible packaging material for lithium battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池软包装材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，特别是涉及一种锂电池软包装材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，从智能手机、蓝牙耳机等3C数码产品到电动车等大型产品，锂电池正越来越多的应用在我们的生活中。在产量逐年增长，应用范围不断扩大的同时，锂电池的安全性能也日益受到人们的重视。作为锂电池软包装材料，铝塑膜具有质轻、容量大、可以自由选择包装形状等优点，并与电池的安全性能息息相关。由于与有腐蚀性、渗透性的电解液直接接触，优良的耐腐蚀性能对于铝塑膜来说是非常重要且必须的。目前为了提高铝塑膜防腐性能应用最广泛的方法是对铝箔进行铬酸盐处理。例如：中国专利申请CN201310104306.7中采用铬盐、酸、氟化物的混合溶液对中间铝箔表面进行化学处理，从而在中间铝箔表面形成致密金属氧化物膜层。中国专利申请CN201610094842.7同样提及采用含有铬酸盐、磷酸盐和偏硅酸盐的无机处理液处理铝箔。中国专利申请CN201811046928.8则采用毒性相对较低的三价铬以及丙烯酸树脂的复配体系处理铝箔。上述方法虽然能够有效提高铝塑膜的耐腐蚀性能，但是铬盐、氟化物等有害物质不仅危害人体健康，而且严重污染生态环境。因此，寻求一种安全环保、耐腐蚀性能优异的防腐方法成为一项重要的研究课题。有机/无机纳米复合材料能够实现高分子材料与无机材料在性能上的差异与互补，在防腐领域也受到人们越来越多的关注。中国专利申请CN200880115429.8提到稀土类元素系氧化物+磷酸或磷酸盐+阴/阳离子聚合物的多层结构提高铝塑膜耐腐蚀性能。中国专利申请CN201510056309.7公开了一种以稀土铈离子修饰的聚苯胺中空微球为添加剂的防腐涂料，该防腐涂料由环氧树脂、表面负载有稀土铈离子的聚苯胺中空微球、稀释剂、助剂和固化剂按一定比例组成。中国专利申请CN201811387877.5的专利公开了一种用于涉酸环境下金属表面的纳米防腐涂料及其制备方法，主剂包含具有IPN结构的改性环氧树脂、聚苯胺、稀土物质，用于涉酸环境下金属表面防腐。
技术实现思路
本专利技术的目的是弥补现有技术的不足，提供一种锂电池软包装材料及其制备方法。本专利技术的锂电池软包装材料不仅具有优异的耐腐蚀性能，而且对人体和环境危害小，安全环保。为了达到上述的目的，本专利技术采取以下技术方案：一种锂电池软包装材料，所述锂电池软包装材料包括基材层、第一粘接层、铝箔层、设于所述铝箔层的至少一个面上的耐腐蚀涂层、第二粘接层和热封层；所述耐腐蚀涂层包含稀土氧化物/导电聚合物复合纳米粒子和环氧树脂。优选的，所述复合纳米粒子与环氧树脂的质量比为0.01-0.5。质量比低于0.01，复合纳米粒子含量过少，涂层耐腐蚀性能差。质量比高于0.5，涂层成膜困难。优选的，所述稀土氧化物/导电聚合物复合纳米粒子为核壳结构，所述稀土氧化物为核，所述导电聚合物为壳，尺寸为50-500nm。核壳结构的纳米粒子可有效增大两种材料的接触面积，充分发挥有机/无机纳米材料的协同作用，给涂层带来优异的耐腐蚀性能。优选的，所述第二粘结层还包括环氧树脂。优选的，所述环氧树脂的环氧当量为50-1000。工业生产的环氧树脂主要是双酚A型环氧树脂，环氧当量与分子量成反比。环氧当量为50-1000时，体系粘度适中，成膜性良好。优选的，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化钇中的一种或多种。优选的，所述导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的一种或多种。优选的，所述导电聚合物和稀土氧化物的质量比为0.005-0.1。在该质量比下，涂层表面电荷与金属表面电荷交换困难，涂层耐腐蚀性能最佳。优选的，所述基材层包括聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺的一种或多种；所述第一粘接层包括聚氨酯胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、丙烯酸树脂胶黏剂、聚酯胶黏剂的一种或多种；所述铝箔层包括软质单面光铝箔；所述第二粘接层包括丙烯酸树脂胶黏剂、酸改性聚烯烃树脂的一种或多种；所述热封层包括聚烯烃、环状聚烯烃的一种或多种。一种上述锂电池软包装材料的制备方法，包括以下步骤：（1）在铝箔层上沉积耐腐蚀涂层；（2）用胶黏剂将热封层和上述沉积后的铝箔层压辊复合，得到由铝箔层、耐腐蚀涂层、第二粘接层和热封层组成的层叠体；（3）用胶黏剂将基材层与层叠体压辊复合，得到锂电池软包装材料。本专利技术具有以下技术特点：1）本专利技术的耐腐蚀涂层除含有成膜物质——环氧树脂外，还含有以稀土氧化物为核，导电聚合物为壳的复合纳米粒子。该复合纳米粒子可以实现无机相和有机相在纳米范围之内的结合，集无机，有机，纳米粒子三者特异性质于一身，能够充分发挥有机/无机材料的协同作用，具有优异的耐腐蚀性能。2）本专利技术的第二粘接层还包括环氧树脂，该环氧树脂起到固化剂的作用，能够实现耐腐蚀涂层和第二粘接层的化学键结合，进一步提高材料的耐腐蚀性能。3）本专利技术的耐腐蚀涂层不含铬盐，对人体和环境危害小，安全环保。附图说明图1本专利技术锂电池软包装材料的结构示意图。1-基材层、2-第一粘接层、3-铝箔层、4-复合纳米粒子、5-耐腐蚀涂层、6-第二粘接层、7-热封层。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。除非另作定义，本公开所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内有一般技能的人士所理解的通常意义。一、本专利技术具体实施方式中的锂电池软包装材料的结构示意图如图1所示，具体来说：锂电池软包装材料包括基材层1、第一粘接层2、铝箔层3、设于所述铝箔层的至少一个面上的耐腐蚀涂层5、第二粘接层6和热封层7。耐腐蚀涂层除含有成膜物质—环氧树脂外，还含有以稀土氧化物为核，导电聚合物为壳的复合纳米粒子4。二、本专利技术具体实施方式中的锂电池软包装材料的制备方法包括以下步骤：（1）在铝箔层3上沉积耐腐蚀涂层5；（2）用胶黏剂将热封层7和上述沉积后的铝箔层3压辊复合，得到由铝箔层/耐腐蚀涂层/第二粘接层/热封层组成的层叠体；（3）用胶黏剂将基材层与层叠体压辊复合，得到基材层/第一粘接层/铝箔层/耐腐蚀涂层/第二粘接层/热封层锂电池软包装材料。三、本专利技术实施例1-7和对比例1-6中锂电池软包装材料各层的具体组成【基材层】基材层是最外层，起到绝缘耐热的作用。作为组成基材层的材料，可以列举聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺等，优选聚己内酰胺。基材层厚度优选5-50μm。【第一粘接层】第一粘接层是将基材层和铝箔层牢固粘接而设置在它们之间的层。第一粘接层使用的粘接剂成分只要能够将基材层与铝箔层粘接即可，没有特别限制，可以列举出聚氨酯胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池软包装材料，其特征在于，所述锂电池软包装材料包括基材层、第一粘接层、铝箔层、设于所述铝箔层的至少一个面上的耐腐蚀涂层、第二粘接层和热封层；所述耐腐蚀涂层包含稀土氧化物/导电聚合物复合纳米粒子和环氧树脂。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池软包装材料，其特征在于，所述锂电池软包装材料包括基材层、第一粘接层、铝箔层、设于所述铝箔层的至少一个面上的耐腐蚀涂层、第二粘接层和热封层；所述耐腐蚀涂层包含稀土氧化物/导电聚合物复合纳米粒子和环氧树脂。


2.根据权利要求1所述的锂电池软包装材料，其特征在于，所述复合纳米粒子与环氧树脂的质量比为0.01-0.5。


3.根据权利要求1所述的锂电池软包装材料，其特征在于，所述稀土氧化物/导电聚合物复合纳米粒子为核壳结构，所述稀土氧化物为核，所述导电聚合物为壳，尺寸为50-500nm。


4.根据权利要求1所述的锂电池软包装材料，其特征在于，所述第二粘结层还包括环氧树脂。


5.根据权利要求1所述的锂电池软包装材料，其特征在于，所述环氧树脂的环氧当量为50-1000。


6.根据权利要求1所述的锂电池软包装材料，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化钇中的一种或多种。


7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：范开成，沈丽梅，魏晓东，余小玉，
申请(专利权)人：苏州福斯特光伏材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32