锂电池用铝塑复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂电池用铝塑复合膜及其制备方法。其中，锂电池用铝塑复合膜包括从外表面至内表面依次设置的保护层、外粘结层、中间层、内粘结层和热封层，其中，内粘结层与热封层中设有碱性物质，该碱性物质能够与氢氟酸发生置换反应，消耗锂电池内的氢氟酸，降低锂电池内氢氟酸的浓度。通过上述方式，本发明专利技术能够保护铝塑复合膜不被腐蚀，避免锂电池因氢氟酸浓度升高而造成性能衰减，提高铝塑复合膜的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
锂电池用铝塑复合膜及其制备方法
本专利技术提供一种电池用复合膜及其制备方法，特别涉及锂电池用铝塑复合膜领域及其制备方法。
技术介绍
锂电池体积小、能量密度高、寿命长，自放电小等特点，是计算机、通讯、便携式电子设备、交通、储能、军事、航空航天等多个领域的重要储能设备。特别是交通运输领域新能源汽车行业，每辆新能源汽车需要携带10-100度电，对锂电池需求量巨大，进一步推动锂电池的发展。铝塑复合膜作为新型包装材料，能够减轻锂电池重量，提高能量密度；并且铝塑复合膜可以使锂电池内部接触更紧密，减小锂电池内部的极化，减小内阻，提高循环寿命；凭借自身优势，铝塑复合膜已逐渐提高了在锂电池行业中的市场占有率。而锂电池对水分含量要求极其苛刻，在制作过程中，通常要求锂电池内部水分含量控制在300ppm以内。当锂电池水分含量过高，水分子与电解液中的六氟磷酸锂反应，生成过量的氢氟酸。氢氟酸具有极强的腐蚀性，会使锂电池性能衰减，并且容易破坏锂电池包装材料，导致包装材料强度降低、穿孔，锂电池漏液。新能源汽车中的锂电池排布紧密，当锂电池氢氟酸超标时，新能源汽车续航里程下降，且泄露的电解液使电池模组短路，引起新能源汽车起火爆炸风险。为解决该问题，专利技术专利CN103560213B提供了一种用于锂电池的铝塑膜包装材料，可促进锂电池具优异耐水性、耐高温及耐蚀性，并且提升锂电池的使用年限。专利技术专利CN103560213B提供了一种铝塑膜，包括依次设置的成型强度支撑层、胶黏剂层、第一耐腐蚀化学层、铝箔层、第二耐腐蚀化学层、高分子树脂粘接层、及三层共挤聚丙烯薄膜层，可有效提高铝箔的耐磨和耐腐蚀性能。专利技术专利CN105463428B提供一种铝箔表面钝化液及铝塑膜，钝化后的铝箔具有较好的耐腐蚀性能。以上专利技术专利的铝塑膜虽然有一定的耐腐蚀能力，但均未揭示如何降低锂电池内氢氟酸的浓度，包装成锂电池在长期使用过程中仍有被腐蚀的可能，且锂电池性能衰减会越来越严重。
技术实现思路
为解决铝塑复合膜被锂电池内氢氟酸腐蚀、锂电池性能下降的问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种锂电池用铝塑复合膜，从外表面至内表面依次由保护层、外粘结层、中间层、内粘结层、热封层构成，保护层和中间层之间由所述外粘结层连接，中间层和热封层之间由所述内粘结层连接；内粘结层和热封层中至少一处设有碱性物质。进一步的，所述碱性物质为固态颗粒，颗粒直径为0.1μm～10μm。进一步的，所述碱性物质为强碱弱酸盐、有机碱、生物碱，包括但不限于碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、亚硫酸盐、氢氰酸盐、醋酸盐、丙烯酸盐、苯甲酸盐、季铵盐、有机锂化合物、有机钠化合物中的至少一种。进一步的，所述碱性物质设置于内粘结层中或者热封层中或者同时存在于内粘结层和热封层中至少一处。进一步的，所述保护层材质包括但不限于尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺中的至少一种；所述保护层厚度为8μm～18μm。进一步的，所述外粘结层材质包括但不限于改性环氧树脂、聚丙烯酸、聚氨酯、含氟树脂中的至少一种；所述外粘结层厚度为1μm～6μm。进一步的，所述中间层包括但不限于铝箔、铝合金箔、铜箔、铜合金箔、铁箔、铁合金箔、镍箔、镍合金箔中的至少一种；所述中间层厚度为20μm～60μm。进一步的，所述内粘结层材质包括但不限于改性环氧树脂、聚丙烯酸、聚氨酯、含氟树脂中的至少一种；所述内粘结层厚度为1μm～8μm。进一步的，所述热封层包括但不限于聚丙烯、丙烯共聚物、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；所述热封层厚度为10μm～100μm，优选30μm～80μm。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一种技术方案是：一种锂电池用铝塑复合膜的制备方法，所述方法包括：将金属箔用去离子水进行去清洗、烘干和等离子处理后，对金属箔表面进行钝化，形成中间层；将保护层通过外粘结层复合至所述中间层的上层面，至此，从外到内依次形成了保护层、外粘结层、中间层的结构；再按照如下三种方式制备方式任一种将碱性物质添加至内粘结层和热封层中：其中一种制备方法是将碱性物质添加至热封层原材料中混合搅拌，得到含有碱性物质的热封层，将所述热封层熔融挤出复合至所述中间层的下层面，得到锂电池用铝塑复合膜；另一种制备方法是将碱性物质添加至内粘结层原材料中混合搅拌，得到含有碱性物质的内粘结层，将所述内粘结层上层面与所述中间层的下层面复合粘结，所述内粘结层的下层面与热封层复合粘结，得到锂电池用铝塑复合膜；又一种制备方法是将含有碱性物质的内粘结层上层面复合至所述中间层的下层面，将含有碱性物质的内粘结层下层面复合至含有碱性物质的热封层。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术在铝塑复合膜内粘结层和热封层中至少一处设置碱性物质，该碱性物质能够与氢氟酸发生置换反应，消耗锂电池内的氢氟酸，降低锂电池内氢氟酸的浓度，从而保护了铝塑复合膜不被腐蚀，避免锂电池因氢氟酸浓度升高而造成的性能衰减等问题。考虑到如果将碱性物质单层涂布到铝塑膜层间，会影响铝塑膜层间的剥离强度，因此本专利技术中将碱性物质混合在内粘结层和热封层的原料中，达到既不影响铝塑膜层间的剥离强度，又能有效降低锂电池内氢氟酸的浓度，提高铝塑复合膜的稳定性的效果。附图说明图1为本专利技术其中一种锂电池用铝塑复合膜的结构示意图图2为本专利技术另一种锂电池用铝塑复合膜的结构示意图图3为本专利技术又一种锂电池用铝塑复合膜的结构示意图图中：1为保护层，2为外粘结层，3为中间层，4为内粘结层，5为热封层，6为碱性物质具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例的一种锂电池用铝塑复合膜的其中一种结构如图1所示，依次由保护层1、外粘结层2、中间层3和热封层5构成，外层粘结层2连接保护层1和中间层3，中间层3和热封层5中至少一处设有碱性物质6，优选的，所述碱性物质6设置于热封层5中。本实施例的一种锂电池用铝塑复合膜的另一种结构如图2所示，与第一种结构不同的是还有内粘结层4，内粘结层4连接中间层3和热封层5，中间层3和热封层5中至少一处设有碱性物质6，优选的，所述碱性物质6设置于内粘结层4中。本实施例的一种锂电池用铝塑复合膜的又一种结构如图3所示，中间层3和热封层5中至少一处设有碱性物质6，优选的，所述碱性物质6设置于内粘结层4和热封层5中。所述碱性物质，其状态为固态颗粒，颗粒直径为0.01um～10um。所述碱性物质，其材质优选为强碱弱酸盐，例如：碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、亚硫酸盐、次氯酸盐、氢氰酸盐、醋酸盐、丙烯酸盐、苯甲酸盐等。所述碱性物质，其设置在中间层、内粘结层、热封层中、同时存在于内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，包括从外表面到内表面依次为保护层、外粘结层、中间层、内粘结层、热封层，所述保护层和所述中间层由所述外粘结层连接，所述中间层和所述热封层由所述内粘结层连接；所述的锂电池用铝塑复合膜含有碱性物质，所述碱性物质存在于所述内粘结层和所述热封层中；/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，包括从外表面到内表面依次为保护层、外粘结层、中间层、内粘结层、热封层，所述保护层和所述中间层由所述外粘结层连接，所述中间层和所述热封层由所述内粘结层连接；所述的锂电池用铝塑复合膜含有碱性物质，所述碱性物质存在于所述内粘结层和所述热封层中；


2.如权利要求1所述的一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，所述碱性物质为固态颗粒，颗粒直径在0.1μm～10μm之间；


3.如权利要求1所述的一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，所述碱性物质为强碱弱酸盐、有机碱、生物碱，包括但不限于碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、亚硫酸盐、氢氰酸盐、醋酸盐、丙烯酸盐、苯甲酸盐、季铵盐、有机锂化合物、有机钠化合物中的至少一种；


4.如权利要求1所述的一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，所述碱性物质设置于所述内粘结层中。


5.如权利要求1所述的一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，所述碱性物质设置于所述热封层中。


6.如权利要求1所述的一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，所述碱性物质同时设置于所述内粘结层和所述热封层中。


7.如权利要求1所述的一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，所述保护层的材质包括但不限于尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺中的至少一种；所述保护层厚度在8μm～18μm之间；


8.如权利要求1所述的一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，所述外粘结层的材质包括但不限于改性环氧树脂、聚丙烯酸、聚氨酯、含氟树脂中的至少一种；所述外粘结层厚度在1μm～6μm之间；


9.如权利要求1所述的一种锂电池用铝塑复合膜，其特征在于，所述中间层包含但不限于铝箔、铝合金箔、铜箔、铜合金箔、铁箔、铁合金箔、镍箔、镍合金箔中的至少一种；所述中间层厚度在20μm～60μm之间；

【专利技术属性】
技术研发人员：程跃，李双时，王小明，贾江恒，徐萍，庄志，
申请(专利权)人：江西睿捷新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36