[發明專利]一種阻燃鋁塑膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201910232701.0
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109822999B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 李景夫;易四勇;林琳;任超;林洋
• 申請（專利權）人: 桑頓新能源科技（長沙）有限公司
• 主分類號: B32B15/088
• 分類號: B32B15/088;B32B15/20;B32B27/06;B32B27/34;B32B27/32;B32B7/12;B32B27/20;B32B33/00;C08L23/12;C08L83/04;C08K5/521;C08K5/3492;C08K5/5397;C08L77
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

本發明涉及鋰電池領域，公開了一種阻燃鋁塑膜及其制備方法，鋁塑膜包括表層阻燃改性尼龍層、鋁層以及內層阻燃改性CPP熱封層；所述表層阻燃改性尼龍層、鋁層以及內層阻燃改性CPP熱封層依次通過粘合劑粘合。本鋁塑膜具有非常好的阻燃效果，大大提高了鋰離子電池的安全性能。

技術領域

本發明涉及鋁塑膜技術領域，尤其涉及一種阻燃鋁塑膜及其制備方法。

背景技術

近年來，便攜式電子產品、電動汽車、儲能電站等領域快速發展，鋰離子電池因其能量密度高、工作電壓高、自放電小、循環壽命長等優點成為首選的化學電源。隨著產品的升級，人們對鋰離子電池的能量密度要求越來越高，但是安全性能卻沒有同步升級，在實際使用過程中，安全事故時有發生，這主要是由于鋰離子電池在遭受高溫、跌落等過程中隔膜收縮、脆化導致陰陽極接觸短路等產生熱失控，引發電池起火甚至爆炸，嚴重影響用戶的生命和財產安全。對于容量更大的動力電池來說，安全性能更為重要。

現有技術往往是通過調整電解液配方和提高鋁塑膜的封裝可靠性等方法來實現，如專利CN108336409A在電解液中添加2-氟-N,N-二甲氨苯和多氟聯苯液晶化合物等防過充添加劑，在過充條件下過充添加劑發生電聚合，在電極表面形成保護膜，形成斷路，從而阻止熱失控的發生。此種方法往往犧牲了電池的電化學性能，不能從根本上解決問題。

專利CN108155307A則是通過在鋁塑膜的粘結層中加入具有阻燃效果的微膠囊，使電池在熱失控自燃時，通過釋放粘結層中的阻燃微膠囊，來達到阻燃的效果。此種方法在鋁塑膜粘結層中加入了10％-60％體積分數的阻燃劑，一方面，阻燃劑加入份數較大，會嚴重降低粘結層自身的強度以及鋁塑膜的機械性能(沖坑深度降低)，另一方面，由于阻燃劑與粘結層物質不具有相容性，在電池長時間使用過程中，阻燃劑與粘結層會發生相分離導致阻燃劑從粘結層中析出，從而嚴重影響鋁塑膜各層之間的層間結合強度，最終導致封裝失效，存在極大安全隱患。

而現有的鋁塑膜很容易燃燒，一旦鋰離子電池短路發熱，由鋁塑膜包裹的電池極有可能燃燒甚至爆炸。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種阻燃鋁塑膜及其制備方法，本鋁塑膜具有非常好的阻燃效果，大大提高了鋰離子電池的安全性能。

一種阻燃鋁塑膜，所述鋁塑膜包括表層阻燃改性尼龍層、鋁層以及內層阻燃改性CPP熱封層；所述表層阻燃改性尼龍層、鋁層以及內層阻燃改性CPP熱封層依次通過粘合劑粘合。

優選地，所述阻燃改性尼龍層厚度為15-30μm，所述鋁層厚度為35-50μm，所述阻燃改性CPP熱封層厚度為30-50μm。

優選地，所述阻燃改性尼龍層按重量組份包括：

優選地，所述阻燃劑鹽按重量組份包括：

優選地，所述反應型阻燃劑為2,2-雙((4-苯氧基苯基氧化膦)-對氨基苯甲酸)丙烷、雙(2－羧基乙基)膦酸、雙-(對-苯甲酸)-苯基-磷酰胺、N-苯甲酸-(乙基-N-苯甲酸甲酰胺)磷酰胺、聚-N-苯胺-苯基-磷酰胺以及2-(二甲基磷酸酯)-4,6(對氨基苯甲酸)-均三嗪中的至少一種。

優選地，所述阻燃改性CPP熱封層按重量組份包括：

膨脹型阻燃母粒 1-5份 硅系母粒 1-2份

優選地，所述膨脹型阻燃母粒按重量組份包括：

所述硅系母粒按重量組份包括：

優選地，所述膨脹型阻燃劑為聚磷酸銨、季戊四醇磷酸酯以及三聚氰胺聚磷酸鹽中的至少一種；所述硅系阻燃劑為硅膠、聚二甲基硅氧烷、聚倍半硅氧烷以及硅烷改性的SiO2中的至少一種。