【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池包装，尤其是涉及一种电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法。
技术介绍
1、近年来随着锂电池技术及产量的增加，锂电池封装材料的需求也越来越大，锂电池的封装材料除传统的钢壳或金属壳外，金属塑料复合膜(又称封装软膜)软包也是电池封装的重要方式。由于封装软膜制备的软包电池具有能量密度大、电池安全性高等特点，封装软膜已成为未来电池包装材料应用发展的主流。
2、传统的电池封装软膜基本是由外层保护层、中间阻透层和内层热封层构成，层与层之间用胶粘剂进行粘合，多层结构的组合可有效提升材料的热封性能、阻透性能、耐电解液、深冲性能和耐摩擦及绝缘性能等。在多层复合材料中，中间阻透层由金属箔片组成，主要是起到阻止外界水、气等进入电池内芯，影响电解液或电解质的成分或性能，是封装软膜非常关键的一层材料，但封装软膜在深冲过程中，在深冲槽的边角会存在不同程度的材料减薄问题，而在金属箔片深冲延展减薄过程中，会出现针孔、透气问题。
3、因此，有效解决金属箔片深冲过程中出现的针孔、透气问题对阻透层的发展具有重要意义。
技术实现思路
1、为了避免金属箔片深冲延展减薄过程中，针孔、透气问题的产生，本申请提供一种电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法。
2、本申请提供一种电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，采用如下的技术方案：
3、一种电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，包括以下步骤：
4、s1，将金属箔片放卷；
5
6、s3，通过溅射和/或辊涂的方式将si-ti螯合多爪硅烷溶液在等离子辅助下覆涂至金属箔片的双面，形成si-ti螯合多爪硅烷致密层；
7、s5，收卷。
8、通过采用上述技术方案，si-ti螯合多爪硅烷实现金属箔片表面致密性的提升；同时si-ti螯合多爪硅烷起到阻隔电解液与金属箔片的接触面，可有效阻隔电解液对金属箔片表面的腐蚀，防止铝箔在深冲过程中针孔、透气性的产生和提升耐腐蚀性能。本申请采用等离子体结合溅射和/或辊涂技术不仅显著改进si-ti螯合多爪硅烷致密层与金属箔片之间的界面情况，增加它们之间的相容性，使si-ti螯合多爪硅烷致密层与金属箔片的结合更加完美、粘接更为牢固，而且还能赋予金属箔片特殊的应用性能，使金属箔片在电解液环境充放电下具有长期的绝佳粘接和绝缘特性。
9、在一个具体的可实施方案中，所述s3与s5之间还包括s4，具体为：通过微波反应进行分子固化和键能强化，实现si-ti螯合多爪硅烷溶液在金属箔片表面的固化效应。
10、通过采用上述技术方案，微波是采用一定的长波能量通过si-ti螯合多爪硅烷与长波匹配后，定向作用于界面的双键、三键和不饱和基团，让不饱和界面饱和化，从而大大降低界面极性，使得膜层与金属箔片不再有分界面，从而大大降低了金属箔片在应用中出现层间剥离的几率。
11、在一个具体的可实施方案中，所述s1中，所述金属箔片为铝箔、铜箔、不锈钢箔、镍箔、锡箔中的一种或多种；优选为铝箔、铜箔和不锈钢箔。
12、通过采用上述技术方案，铝箔本身具有较好的延伸率和抗拉强度可以满足冷冲压成型，同时以其极高的阻水和阻氧性在物理上可隔绝外界的水和氧气渗透到电池芯内部；
13、铜箔具有低表面氧气特性，可以附着与各种不同基材，如金属、绝缘材料等，拥有较宽的温度使用范围，可在物理上隔绝外界的水和氧气渗透到电池芯内部；
14、不锈钢箔在冲压成型过程中，表面不易划破，同时不锈钢箔不易变形且有一定的硬度，对电池膨胀和内部产生气体时能够施加一定的压力，避免了加剧电池极化和老化的情况。
15、在一个具体的可实施方案中，所述金属箔片为不锈钢箔，并采用等离子体对不锈钢箔表面清洗除油。
16、通过采用上述技术方案，避免了传统酸洗除油工艺产生的钢箔氢脆现象，提高了不锈钢箔的刺穿强度，同时也使得不锈钢箔表面由非极性、难粘性转为有一定极性、易粘性和亲水性，更有利于不锈钢箔与si-ti螯合多爪硅烷致密层的结合性。
17、在一个具体的可实施方案中，所述等离子体对不锈钢箔表面进行清洗时，所采用的功率为450-550w，电流为1.5-2.2a。
18、通过采用上述技术方案，优化清洗时的功率和电流可提高清洗效果和清洗效率。
19、在一个具体的可实施方案中，所述不锈钢箔经过表面清洗除油后，还包括电化学腐蚀处理，所述电化学腐蚀处理具体为：将经过除油和酸洗处理后的不锈钢箔放入阳极氧化电解液中进行直流氧极氧化后烘干形成氧化膜，且直流电压为20-40v，电流密度为5-10a/dm2，氧化时间为15-30min。
20、通过采用上述技术方案，在电化学腐蚀处理下的不锈钢箔表面生成氧化膜，氧化膜上有许多的蜂窝小孔；有利于更多的si-ti螯合多爪硅烷渗透到不锈钢箔中，提高了si-ti螯合多爪硅烷和不锈钢箔之间的剥离力，进一步提高了两者的结合性。
21、在一个具体的可实施方案中，所述电解液为30-50g/l含氧酸、0.5-2g/l铬酸盐和1-5g/l镍盐的水溶液，所述含氧酸为硫酸、硝酸、高氯酸、磷酸中的一种或多种。
22、通过采用上述技术方案，电解液成分简单，溶液稳定，可以改善膜层的性能，可以在不影响氧化膜生长速度的前提下使膜层的耐磨及耐温性能得到提高；同时添加铬酸盐了提高膜层的均匀性，添加镍盐可加快膜的生长速度。
23、在一个具体的可实施方案中，所述s2中，所述si-ti螯合多爪硅烷溶液质量浓度为10-90％；优选质量浓度为30-50％。
24、通过采用上述技术方案，当硅烷浓度在30-90％时，sih4的分解与膜层沉积过程远大于h基对弱si-si键的蚀刻过程，这种非平衡下进行的反应形成具有亚稳态结构的α-si(h膜)；当硅烷浓度降到30％以下时，由于硅烷浓度减少，相应的sih3等主要的前导基团浓度减小，金属箔片表面被h基覆盖，当sih3被吸附到衬底以后，与表面si-h键反应析出si并放出h2，促使薄膜充分晶化，许多原子h渗透进入亚表面区域，在亚表面形成具有足够数量原子h的柔性网络，这些柔性网络以通过结构弛豫消除非晶网格中紧束缚的si-si键的方式来促进晶化；当硅烷浓度进一步降低至10％时，sih4的分解和膜层沉积过程仍大于h基对弱si-si键的蚀刻过程，但h基仍具有一定的蚀刻作用，此时形成的膜层具有一定的化学稳定性，但晶态成分尚不够大，未构成界面组织。
25、其次随着硅烷浓度的升高，膜层沉积速率逐步升高，但硅烷浓度从30-50％时，薄膜的沉积速率提高较快；但硅烷浓度从50-90％时，沉积速率增幅放缓，且逐渐趋于稳定。
26、因而选择合适si-ti螯合多爪硅烷溶液质量浓度可以控制形成薄膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述S3与S5之间还包括S4，具体为：通过微波反应进行分子固化和键能强化，实现Si-Ti螯合多爪硅烷溶液在金属箔片（2）表面的固化效应。
3.根据权利要求1所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述S1中，所述金属箔片（2）为铝箔、铜箔、不锈钢箔、镍箔、锡箔中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述金属箔片（2）为不锈钢箔，并采用等离子体对不锈钢箔表面清洗除油。
5.根据权利要求4所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述等离子体对不锈钢箔表面进行清洗时，所采用的功率为450-550W，电流为1.5-2.2A。
6.根据权利要求4所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于，所述不锈钢箔经过表面清洗除油后，还包括电化学腐蚀处理，所述电化学腐蚀
7.根据权利要求6所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述电解液为30-50g/L含氧酸、0.5-2g/L铬酸盐和1-5g/L镍盐的水溶液，所述含氧酸为硫酸、硝酸、高氯酸、磷酸中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述S2中，所述Si-Ti螯合多爪硅烷溶液质量浓度为10-90%。
9.根据权利要求1所述的一种电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述S3中，所述Si-Ti螯合多爪硅烷致密层（1）的厚度为0.05-1μm。
10.根据权利要求2所述的一种电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述S3和S4中，所述等离子体和微波作用时间为0.1-30s。
...【技术特征摘要】
1.一种电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述s3与s5之间还包括s4，具体为：通过微波反应进行分子固化和键能强化，实现si-ti螯合多爪硅烷溶液在金属箔片（2）表面的固化效应。
3.根据权利要求1所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述s1中，所述金属箔片（2）为铝箔、铜箔、不锈钢箔、镍箔、锡箔中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述金属箔片（2）为不锈钢箔，并采用等离子体对不锈钢箔表面清洗除油。
5.根据权利要求4所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于：所述等离子体对不锈钢箔表面进行清洗时，所采用的功率为450-550w，电流为1.5-2.2a。
6.根据权利要求4所述的电池应用软包封装膜中阻透层材料双面改性方法，其特征在于，所述不锈钢箔经过表面清洗除油...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏文进，石亚丽，章结兵，
申请(专利权)人：浙江锂盾新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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