一种锂电池软包装用环氧粘合剂和锂电池软包装材料制造技术

技术编号:7834614 阅读:276 留言:0更新日期:2012-10-11 19:14
本发明专利技术提供了锂电池软包装用环氧粘合剂,由双酚型环氧树脂、胺类或酸酐类固化剂和助剂按一定配比常温混合组成,质量份数比如为:环氧树脂100,固化剂10~100,偶联剂1~5,促进剂0~10,增塑剂0~8,脂肪酸1~8,填料0~80,稀释剂0~90。本发明专利技术还提供一种锂电池软包装材料采用六层铝塑复合膜结构,包括外层基础层、中间铝箔层和内层热封层。聚氨酯粘合剂将基础层与铝箔外表面复合,铝箔内表面经铬磷化处理,通过本发明专利技术的环氧粘合剂与热封层高强度复合,不仅使得铝箔层和热封层间剥离强度高,还提高了锂电池软包装材料的阻隔性和耐电解液性能,使得锂电池具备长期使用的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种层间粘合剂和二次电池内包装材料,特别是涉及ー种锂电池软包装用环氧粘合剂和锂电池软包装材料
技术介绍
锂电池即锂离子二次电池,由于重量轻、容量大、循环寿命长、无记忆效应等优良特点,被广泛应用于诸如手机、笔记本电脑、摄像机等数码产品及新能源电动车等其他电子设备和器件中。目前,锂电池正处于性能不断提高、成本不断降低、应用领域快速扩大、市场份额急剧增长的阶段。倘若锂电池的安全性及整体性能无法跟上快速增长的趋势,势必会制约到该行业的发展。 锂电池软包装材料作为电池芯的外壳,需要满足以下基本要求极好的热封合性,内层材料不与电解液起反应且整体耐电解液的性能,极高的阻水阻氧型加工性能。因此锂电池软包装材料的开发需要极高的技术含量。目前锂电池软包装材料一般为铝塑复合膜结构,并且至少包括三层结构外层保护层,中间层铝箔阻隔层和内层热封层。三层结构之间一般通过粘合树脂,以不同的复合エ艺制作完成。如中国专利(申请号为01134081. 9)公开了ー种锂电池软包装膜及其复合方法,由于内层粘合树脂采用的是聚酰胺类聚合物,耐电解液性能不佳,在锂电池在长期使用中容易造成内层与铝箔分离,进而使电池报废。又如中国专利(申请号为200410089189. 2)公开了ー种锂电池软包装膜及其制造方法,其中铝塑复合膜结构采取基底层/干复粘合层/铝箔层/化学处理层/铝箔层/化学处理层/粘合树脂层/热封层共七层结构,甚至有八层结构,上述的锂电池软包装膜不足之处在于层数过多加工复杂,成本高,另ー方面层间粘结カ不高,这会对锂电池的稳定性造成影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供ー种具有高阻隔且耐电解液,铝箔层与热封层间剥离强度高的锂电池软包装用环氧粘合剤。本专利技术要解决的另一个技术问题是提供一种层间粘结强度高且适合冷冲压成型的锂电池软包装材料。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案实现本方面的目的ー种锂电池软包装用环氧粘合剂,其特征在于,所述的环氧粘合剂由环氧树脂、固化剂和助剂按一定配比常温混合组成,其质量份数比如下环氧树脂100固化剂10 100偶联剂I 5促进剂0 10增塑剂0 8脂肪酸I 8填料0 80 稀释剂0 90其中所述的环氧树脂为官能度2 4,平均分子量400 4000的环氧树脂,更具体的,为选自双酚A、双酚S、双酚F的ー种或几种;所述的固化剂为选自脂肪胺、脂环胺、芳香胺、酸酐、聚酰胺、以及改性胺中的ー种或几种,其中,所述的脂肪胺是ニ亚こ基三胺、己ニ胺或ニ甲基ニ氨基辛ニ烯的ー种;所述的脂环胺是N-氨こ基哌嗪、六氢吡啶或异佛尔酮ニ胺中的ー种;所述的芳香胺是间苯ニ胺、ニ氨基ニ苯基甲烷或ニ氨基ニ苯基砜中的ー种;所述的酸酐是四氢邻苯ニ甲酸酐、甲基四氢邻苯ニ甲酸酐、甲基六氢邻苯ニ甲酸酐或纳迪克酸酐中的ー种;所述的改性胺是丙烯腈改性的己ニ胺或氰こ基化ニこ撑三胺的ー种;所述的助剂为选自偶联剂、促进剂、增塑剂、脂肪酸、填料、稀释剂中的一种或几种;所述的偶联剂为选自钛酸酯类偶联剂(3,3,4-三(ニ辛基磷酰氧基)钛酸异丙酷、3,3,12-ニ(亚磷酸ニ辛酯基)钛酸四异丙酷)或硅烷类偶联剂(こ烯基三こ氧基硅烷、缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)中的ー种;所述的促进剂为选自2,4,6_三(ニ甲胺基甲基)苯酚、三こ醇胺、取代脲、苄基ニ甲胺、ニ环脒、硫脲、2 —甲基咪唑脲、2-こ基-4-甲基咪唑、咪唑盐络合物、2-苯基咪唑啉、三氟化硼络合物、环烷酸锌、辛酸锌、こ酰丙酮金属盐、四甲基胍、三苯基膦或苄基三こ基氯 化铵中的ー种;所述的增塑剂为选自苯ニ甲酸酯类(邻苯ニ甲酸酷、对苯ニ甲酸酷、间苯ニ甲酸酷)、脂肪族ニ元酸酯类、磷酸酯类(磷酸脂肪醇酯、磷酸酚酯、含氯磷酸酯)、苯多酸酯类、柠檬酸酯类中的ー种或两种;所述的脂肪酸为选自硬脂酸、亚油酸或油酸中的ー种,质量份数为I 8 ;所述的填料为选自炭黑、氧化铝、ニ氧化硅或ニ氧化钛中的ー种,优选粒径0. Ium 5um ;所述的稀释剂为选自非活性稀释剂(甲苯、丙酮、こ酸こ酷)或活性稀释剂(烯丙基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油酷、甲基丙烯酸缩水甘油酷)中的ー种或两种;所述常温是指20 30°C。本专利技术还提供ー种锂电池软包装材料ー种锂电池软包装材料,其特征在于,所述的锂电池软包装材料为六层铝塑复合膜结构,按照接触电解液的顺序,由外而内,依次为基础层I、外粘合层2、铝箔层3、转化膜层4、内粘合层5和热封层6 ;铝箔层3的外表面通过外粘合层2与基础层I复合;铝箔层3的内表面经处理剂处理后形成转化膜层4,再通过内粘合层5与热封层6经复合机复合;所述的基础层I为尼龙层,厚度为IOum 40um ;所述的外粘合层2为双组份溶剂型聚氨酯类粘合剂厚度为5um 20um ;所述的铝箔层3为软质铝箔,可以是纯铝或各种铝合金,厚度为IOum 40um ;所述的转化膜层4是这样形成的将铬化物0. 5 I. 2%,氟化物0. 3 0. 8%,无 机酸I 6. 5%,在反应器中加水配成pH为2 4的处理剂溶液,在浸入温度为15 50°C时将铝箔层3的内表面浸入处理剂溶液I 8min,形成转化膜层4 ;其中,所述的铬化物为选自氧化铬、氯化铬、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸钾、铬酸钠、硫酸铬中的ー种;所述的氟化物为选自氟化钠、氟化钾、氟化铵、氢氟酸、氟硼酸、酸性氟化钠中的ー种;所述的无机酸为选自硝酸、磷酸、硼酸、盐酸、硫酸中的ー种或几种;所述的水为纯水或自来水;转化膜层4的厚度为0. 2um 3um ;所述的内粘合层为上述的锂电池软包装用环氧粘合剂,厚度为5um 20um。所述的热封层为改性流延聚丙烯薄膜(CPP)厚度为25um 50um。所述改性方法包括表面接枝和表面处理。用于表面接枝的単体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯等,可以接枝ー种单体,也可以接枝两种或两种以上的単体;表面处理的方法包括电晕法、辐照法等。所述的复合机为干式复合机,所述的复合为使用3克120线涂布辊,三段烘箱温度分别设定为50 60°C、70 80°C、80 90°C,复合速度50 60m/min,涂布量4 5. 5g/m2,固化温度为60 100°C,固化时间为12h 48h,分切包装后得锂电池软包装材料。有益效果本专利技术的锂电池软包装用环氧粘合剤,使得铝箔层与热封层间的的剥离强度高,高阻隔使得锂电池性能在电解液浸泡下保持稳定。本专利技术的锂电池软包装材料,层间粘结高,热封合性良好且适合冷冲压成型。附图说明图I为锂电池软包装材料的结构简图其中,I :基础层,2 :外粘合层,3 :铝箔层,4 :转化膜层,5 :内粘合层,6 :热封层。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进ー步详细的说明。实施例I :锂电池软包装用环氧粘合剂包括100质量份的双酚A型环氧树脂E-44,90质量份的甲基四氢邻苯ニ甲酸酐,5质量份的こ烯基三こ氧基硅烷,3质量份的2,4,6-三(ニ甲胺基甲基)苯酚,5质量份的硬脂酸,50质量份、粒径为I. 5um的ニ氧化钛,20质量份的こ酸こ酷。如图所示,所述的锂电池软包装材料,采用六层铝塑复合膜结构,由上至下依次是基础层I、外粘合层2、铝箔层3、转化膜层4、内粘合层5和热封层6。所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池软包装用环氧粘合剂,其特征在于,所述的环氧粘合剂由环氧树脂和固化剂,以及偶联剂、促进剂、增塑剂、脂肪酸、填料、稀释剂中的一种或几种常温下混合组成,其质量份数比如下环氧树脂100固化剂10 100偶联剂I 5促进剂0 10增塑剂0 8脂肪酸I 8填料0 80稀释剂0 90 其中 所述的环氧树脂为选自双酚A、双酚S、双酚F中的一种或几种,官能度为2 4,平均分子量为400 4000 ; 所述的固化剂为选自脂肪胺、脂环胺、芳香胺、酸酐、聚酰胺、以及改性胺中的一种或几种; 所述的偶联剂为选自钛酸酯类偶联剂或硅烷类偶联剂中的一种; 所述的促进剂为选自2,4,6_三(二甲胺基甲基)苯酚、三乙醇胺、取代脲、苄基二甲胺、二环脒、硫脲、2 —甲基咪唑脲、2-乙基-4-甲基咪唑、咪唑盐络合物、2-苯基咪唑啉、三氟化硼络合物、环烷酸锌、辛酸锌、乙酰丙酮金属盐、四甲基胍、三苯基膦或苄基三乙基氯化铵中的一种; 所述的增塑剂为选自苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、苯多酸酯类、柠檬酸酯类中的一种或两种; 所述的脂肪酸为选自硬脂酸、亚油酸或油酸中的一种或几种; 所述的填料为选自炭黑、氧化铝、二氧化硅或二氧化钛中的一种或几种; 所述的稀释剂为非活性稀释剂或活性稀释剂。2.如权利要求I所述的锂电池软包装用环氧粘合剂,其特征在于,所述的脂肪胺是选自二亚乙基三胺、己二胺或二甲基二氨基辛二烯中的一种;所述的脂环胺是选自N-氨乙基哌嗪、六氢吡啶或异佛尔酮二胺中的一种;所述的芳香胺是选自间苯二胺、二氨基二苯基甲烷或二氨基二苯基砜中的一种;所述的酸酐是选自四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐或纳迪克酸酐中的一种,所述的改性胺是丙烯腈改性的己二胺或氰乙基化二乙撑三胺中的一种。3.如权利要求I所述的锂电池软包装用环氧粘合剂,其特征在于,所述的钛酸酯类偶联剂为选自3,3,4-三(二辛基磷酰氧基)钛酸异丙酯、3,3,12-二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯中的一种,硅烷类偶联剂为选自乙烯基三乙氧基硅烷、缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。4.如权利要求I所述的锂电池软包装用环氧粘合剂,其特征在于,所述的苯二甲酸酯类增塑剂为选自邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯中的一种,磷酸酯类增塑剂为选自磷酸脂肪醇酯、磷酸酚酯、含氯磷酸酯的一种。5.如权利要求I所述的锂电池软包装用环氧粘合剂,其特征在于,所述的填料的粒径为 0. Ium 5u...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐世爱夏飞梁昌盛金国呈姚俊琦
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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