一种高安全分布式铜铝复合集流体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锂电池技术领域，具体为一种高安全分布式铜铝复合集流体及其制备方法；为了提高所制备的复合集流体的安全性能，本发明专利技术在粘结剂中添加了勃姆石作为无机填料，利用勃姆石的热稳定性，以及高温环境下分解吸热的特性，增强粘结剂的阻燃性能；并且在此基础上，本申请还制备了具有含多苯环结构的改性三元醇，并在其中引入了醚键改善分子链段柔性，避免了空间位阻效应造成粘结剂交联程度下降的问题，同时本申请还在异氰酸酯中引入了磷元素，进一步增强了粘结剂的阻燃性能，提高了最终制备的复合集流体的安全性能

【技术实现步骤摘要】
一种高安全分布式铜铝复合集流体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂电池
，具体为一种高安全分布式铜铝复合集流体及其制备方法
。

技术介绍

[0002]锂电池由于具有可循环寿命长
、
能量密度高且节能环保的技术优势，已逐渐成为了近年来电池发展的主流方向；而集流体组作为锂离子电池中的重要组件，也逐渐成为了人们的重点关注方向
。
[0003]现有的大部分锂电池常采用的集流体都是负极采用纯铜箔和正极采用纯铝箔，这类金属集流体虽然电性能优异，但是流体延展性有限，这无疑限制了集流体的加工与使用；而复合集流体中采用了高分子材料作为基膜，可以大幅提供集流体的延展性，大幅提高了集流体的适用性，但是高分子材料不耐高温，燃点较低，在电池受热时，易导致电池的起火，因此有必要针对该缺陷进行改进，易满足市场需求
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高安全分布式铜铝复合集流体及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高安全分布式铜铝复合集流体，具有以下技术特征：所述高安全分布式复合集流体由上表面的铝箔层
、
内侧的高分子薄膜以及下表面的铜箔层组成；
[0006]其中，所述高分子薄膜两侧表面设置有阻燃粘结层，用以粘结固定铝箔层和铜箔层
。
[0007]进一步的，所述高分子薄膜为聚丙烯
、
聚乙烯
、<br/>聚对苯二甲酸乙二醇酯
、
聚对苯二甲酸丁二醇酯
、
聚萘二甲酸乙二醇酯
、
聚酰亚胺
、
聚丙乙烯
、
聚氯乙烯
、
聚偏氟乙烯
、
聚四氟乙烯
、
聚苯硫醚
、
聚苯醚
、
聚苯乙烯
、
聚酰胺薄膜中的任意一种，厚度为4‑
20
μ
m。
[0008]进一步的，所述铝箔层采用双面光
、
双面毛或单面光单面毛的压延铝箔，厚度为5‑
20
μ
m
；
[0009]所述铜箔层采用电解铜箔或压延铜箔，厚度为2‑
15
μ
m。
[0010]进一步的，所述阻燃粘结层由改性阻燃粘结剂涂布干燥后制得，单层涂覆量为1‑
20g/m2；
[0011]其中，所述改性阻燃粘结剂由
A
组分和
B
组分组成；
[0012]所述
A
组分和
B
组分的质量比为
(2
‑
4.5)
：
1。
[0013]进一步的，按重量份数计，
A
组分中包括以下组分：1‑3份改性三元醇
、2
‑5份二元醇
、0.5
‑
1.5
份勃姆石
、0.05
‑
0.2
份硅烷偶联剂；
[0014]其中，所述二元醇为聚碳酸己二醇酯二醇
、
聚己二酸乙二醇酯二醇
、
乙二醇
、
丙二醇
、1,4
‑
丁二醇
、1,6
‑
己二醇中的任意一种；所述硅烷偶联剂为
KH
‑
550
硅烷偶联剂；
[0015]B
组分中由氨基磷酸二苯酯与三苯甲烷三异氰酸酯反应制得
。
[0016]一种高安全分布式铜铝复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
[0017]S1.
制备
A
组分；
[0018]S11.
氮气氛围下，将
1,2,4
‑
苯三甲酸三
(
环氧乙烷基甲基
)
酯分散至四氢呋喃中，混合均匀后，将其滴加至溶有
4,4'
‑
二氨基二苯醚的混合溶液中，滴加结束后，升温至
62
‑
65℃
，反应4‑
8h
后，停止加热，冷却至室温后，将其滴加至溶有对苯二甲酸的
DMF
溶液中，混合均匀后，升温至
50
‑
60℃
，反应2‑
4h
后，将其滴加至冰水浴处理的二甘醇中，加入二月桂酸二丁基锡，升温至
62
‑
65℃
，反应
18
‑
36h
后，旋蒸去除多余溶剂，得到改性三元醇；
[0019]S12.
将步骤
S11
制备得到的改性三元醇与二元醇混合，搅拌均匀后，加入勃姆石，超声震荡分散
15
‑
30min
后，加入硅烷偶联剂，抽真空至反应气压为0‑
500Pa
，升温至
110
‑
120℃
，继续混合反应
45
‑
80min
后，得到
A
组分；
[0020]S2.
制备
B
组分；
[0021]将氨基磷酸二苯酯溶于
DMAc
中，混合均匀后，得到氨基磷酸二苯酯溶液；将三苯甲烷三异氰酸酯分散至
DMF
中，混合均匀后，冰水浴至恒温，氮气氛围下，滴加氨基磷酸二苯酯溶液，边加边搅拌，滴加结束后，升温至
85
‑
95℃
，反应2‑
4h
后，旋蒸去除多余溶剂，得到
B
组分；
[0022]S3.
将
A
组分与
B
组分混合，混合2‑
5min
后，得到改性阻燃粘结剂，将其涂覆在高分子薄膜两侧，并分别贴合铝箔层
、
铜箔层后，对其进行老化处理，得到高安全分布式铜铝复合集流体
。
[0023]进一步的，按重量份数计，步骤
S11
中，
1,2,4
‑
苯三甲酸三
(
环氧乙烷基甲基
)
酯
、4,4'
‑
二氨基二苯醚
、
对苯二甲酸
、
二甘醇的质量比为1：
(1.2
‑
1.8)
：
(1.15
‑
1.4)(0.7
‑
0.9)。
[0024]进一步的，二月桂酸二丁基锡与二甘醇的质量比为
(0.03
‑
0.05)
：
(0.7
‑
0.9)。
[0025]进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高安全分布式铜铝复合集流体，其特征在于：所述高安全分布式复合集流体由上表面的铝箔层
、
内侧的高分子薄膜以及下表面的铜箔层组成；其中，所述高分子薄膜两侧表面设置有阻燃粘结层，用以粘结固定铝箔层和铜箔层
。2.
根据权利要求1所述的一种高安全分布式铜铝复合集流体，其特征在于：所述高分子薄膜为聚丙烯
、
聚乙烯
、
聚对苯二甲酸乙二醇酯
、
聚对苯二甲酸丁二醇酯
、
聚萘二甲酸乙二醇酯
、
聚酰亚胺
、
聚丙乙烯
、
聚氯乙烯
、
聚偏氟乙烯
、
聚四氟乙烯
、
聚苯硫醚
、
聚苯醚
、
聚苯乙烯
、
聚酰胺薄膜中的任意一种，厚度为4‑
20
μ
m。3.
根据权利要求1所述的一种高安全分布式铜铝复合集流体，其特征在于：所述铝箔层采用双面光
、
双面毛或单面光单面毛的压延铝箔，厚度为5‑
20
μ
m
；所述铜箔层采用电解铜箔或压延铜箔，厚度为2‑
15
μ
m。4.
根据权利要求1所述的一种高安全分布式铜铝复合集流体，其特征在于：所述阻燃粘结层由改性阻燃粘结剂涂布干燥后制得，单层涂覆量为1‑
20g/m2；其中，所述改性阻燃粘结剂由
A
组分和
B
组分组成；所述
A
组分和
B
组分的质量比为
(2
‑
4.5)
：
1。5.
根据权利要求4所述的一种高安全分布式铜铝复合集流体，其特征在于：按重量份数计，
A
组分中包括以下组分：1‑3份改性三元醇
、2
‑5份二元醇
、0.5
‑
1.5
份勃姆石
、0.05
‑
0.2
份硅烷偶联剂；其中，所述二元醇为聚碳酸己二醇酯二醇
、
聚己二酸乙二醇酯二醇
、
乙二醇
、
丙二醇
、1,4
‑
丁二醇
、1,6
‑
己二醇中的任意一种；所述硅烷偶联剂为
KH
‑
550
硅烷偶联剂；
B
组分中由氨基磷酸二苯酯与三苯甲烷三异氰酸酯反应制得
。6.
一种如权利要求1‑5任意一项所述的高安全分布式铜铝复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.
制备
A
组分；
S11.
氮气氛围下，将
1,2,4
‑
苯三甲酸三
(
环氧乙烷基甲基
)
酯分散至四氢呋喃中，混合均匀后，将其滴加至溶有
4,4'
‑
二氨基二苯醚的混合溶液中，滴加结束后，升温至
62
‑
65℃
，反应4‑
8h
后，停止加热，冷却至室温后，将其滴加至溶有对苯二甲酸的
DMF
溶液中，混合均匀后，升温至
50
‑
60℃
，反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成豪，李正林，李学法，张国平，
申请(专利权)人：扬州纳力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：