[發明專利]一種阻水阻燃的鋰電池封裝用復合膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810301171.6
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108598552B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 徐雄劍
• 申請（專利權）人: 樂清市鉅派企業管理咨詢有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M2/02;C08L23/12;C08L27/16;B32B37/10;B32B37/12;B32B38/00
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本發明提高了一種阻水阻燃的鋰電池封裝用復合膜，包括改性鋁箔基礎層和設于改性鋁箔基礎層上、下兩表面的設有阻燃層，所述阻燃層的外側設有熱塑性樹脂層，所述阻燃層是由阻燃劑均勻分散在接著劑中形成；所述改性鋁箔基礎層先表面經過鈍化處理進行，然后使用有機硅油防水劑進行表面改性兩次；所述熱塑性樹脂層通過所述阻燃層粘結在鋁箔基礎層上，再經壓合成鋁塑膜。本發明提供一種阻水阻燃的鋰電池封裝用復合膜和制備方法，制備得到的復合膜具有高阻水阻燃性，并且工藝制備流程簡單，成本低。

技術領域

本發明涉及封裝材料領域，具體涉及一種阻水阻燃的鋰電池封裝用復合膜及其制備方法。

背景技術

由于鋁塑膜制作成本低，且構成液態軟包裝鋰離子電池的一個不可缺少的重要組成部分，目前鋁塑復合膜作為電池的外殼，取代了一般鋰離子電池的鋼制或鋁制外殼，鋁塑復合膜大致可以分為三層：內層為粘結層，多采用聚乙烯或聚丙烯材料，起封口粘結作用；中間層為鋁箔，能夠防止電池外部水汽的滲入，同時防止內部電解液的滲出；外層為保護層，多采用高熔點的聚酯或尼龍材料，有很強的機械性能，防止外力對電池的損傷，起保護電池的作用。

目前商業化的軟包鋰離子電池的鋁塑膜沒有阻燃效果，用在超過200Ah的大容量電池時無法保證安全性。如充電電壓高，而且電解質多為有機易燃物，若使用不當，電池會發生危險甚至爆炸。為了提高鋁塑膜的阻燃性，目前是通過在電解液中添加一些高沸點、高閃點和不易燃的溶劑來改善電解液的穩定性，該溶劑主要分有機磷化物、有機氟代化合物和鹵代烷基磷酸酯。但這些溶劑使電解液的粘度增大、阻抗增大，影響電池的使用性能。另外，也在直接在電解液里面添加阻燃劑，從而導致電池內阻增大，恒流比、電壓平臺變差，而且還無法保證所有安全測試通過。鋁塑膜一般由三層膜材料復合而成，從外到內依次是保護層、鋁箔層、耐腐蝕熱封層，通常保護層是雙向拉伸的尼龍膜（BOPA膜）、鋁箔層采用單面或雙面鈍化處理、耐腐蝕層是流延聚丙烯膜（CPP膜）。外層的尼龍膜，由于本身易吸水，且阻水性較差，對使用環境要求較高，保存期短，用于尼龍膜和中間層鋁箔粘結膠黏劑也易因水解造成粘結力降低等問題，尼龍膜本身阻燃性也不佳，在電池短路、受擠壓等引發起火的情況下，不能有效的保證安全。

發明內容

本發明提供一種阻水阻燃的鋰電池封裝用復合膜和制備方法，制備得到的復合膜具有高阻水阻燃性，并且工藝制備流程簡單，成本低。

一種阻水阻燃的鋰電池封裝用復合膜，包括改性鋁箔基礎層和設于改性鋁箔基礎層上、下兩表面的設有阻燃層，所述阻燃層的外側設有熱塑性樹脂層，所述阻燃層是由阻燃劑均勻分散在接著劑中形成；所述改性鋁箔基礎層先表面經過鈍化處理進行，然后使用有機硅油防水劑進行表面改性兩次；所述熱塑性樹脂層通過所述阻燃層粘結在鋁箔基礎層上，再經壓合成鋁塑膜。

進一步地，其中鋁箔經腐蝕和清洗處理工藝后，將鋁箔在磷酸的水溶液中浸漬，再經純水清洗和熱處理。進一步地，其中磷酸的水溶液的濃度為2-5%，浸漬時間為60-90s，熱處理溫度為250-300℃。

進一步地，其中有機硅油防水劑進行表面改性步驟為將鋁箔基礎層浸漬入油性有機硅防水劑中30-90s，在140-160℃進行熱處理30-60s，重復一次。

進一步地，其中接著劑為環氧樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、或有機氟樹脂之一。

進一步地，其中所述阻燃劑為三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽中至少一種。

進一步地，其中所述阻燃層中接著劑和阻燃劑的質量比為1：（0.4-0.8）。

進一步地，其中熱塑性樹脂層按質量份包括均聚聚丙烯50-60質量份、聚偏氟乙烯10-20質量份、苯乙烯10-20質量份、抗氧劑1-2質量份。

進一步地，其中所述熱塑性樹脂層的厚度為20-30μm、阻燃層的厚度為2-4μm、鋁箔基礎層的厚度為40μm。

進一步地，其中所述有機硅油防水劑為低分子聚硅氧烷防水劑。