[發明專利]一種復合鋁塑膜、其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202011162837.8
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112318965A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 盧海燕
• 申請（專利權）人: 湖北億緯動力有限公司
• 主分類號: B32B15/085
• 分類號: B32B15/085;B32B15/14;B32B15/20;B32B27/06;B32B27/32;B32B27/28;B32B33/00;B32B37/10;B32B38/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種復合鋁塑膜、其制備方法和用途。所述復合鋁塑膜包括依次設置的保護層、金屬層和聚合物熱封層；所述保護層由阻燃劑處理后的尼龍纖維與耐高溫纖維混紡得到。本發明選擇的保護層中的纖維具有強度高、耐熱性高、在火焰中不燃燒、不收縮等優勢；且阻燃劑的存在可以進一步提升保護層的阻燃性，進而提高軟包電池的安全性。本發明所述復合鋁塑膜能幫助構建兼具高安全性和高強度的軟包電池。

技術領域

本發明屬于電池技術領域，具體涉及一種復合鋁塑膜、其制備方法和用途。

背景技術

常見的商品化鋰離子電池依照其封裝形式主要可以分為三種類型：鋼制圓柱型，方形鋼(鋁)殼型和軟包電池。其中軟包電池使用輕薄柔軟的鋁塑復合膜作為其外包裝材料，具有重量輕，成本低和設計靈活等優點，成為行業內的關注熱點。

軟包電池中使用的鋁塑復合膜是軟包電池中的關鍵材料，但現如今商用軟包電池使用的鋁塑膜并不具有阻燃性。當電池內部出現短路或者過充時，無法保證其安全性。為提升軟包電池的安全性能，常見的方法是使用或者添加磷酸酯類等不燃電解液，但該種電解液粘度大，且增加電池阻抗，影響軟包電池性能。

CN210325867U公開了一種新型動力電池用鋁塑膜，包括由外側至內側依次布設的PPS層、外層膠粘合層、上鉻化處理層、鋁箔層、下鉻化處理層、內層膠粘合層和CPP層；其中，鋁箔層的內外表面經過三價鉻鈍化劑處理后形成上鉻化處理層和下鉻化處理層；再通過外層膠粘合層和內層膠粘合層與PPS層和CPP層進行復合。但是，所述方法得到的鋁塑膜并不具有阻燃性，安全性較差。

CN209329052U公開了一種防內腐蝕的軟包電池，包括鋁塑膜和卷芯，所述卷芯與鋁塑膜之間設有包裹在卷芯外部的隔離膜，所述卷芯和隔離膜之間注有電解液；所述鋁塑膜包括由外向內依次設置的尼龍層、鋁層和PP層。但是所述方法得到的鋁塑膜并不具有阻燃性，安全性較差。

因此，本領域需要開發一種新型鋁塑膜，所述鋁塑膜具有優異的安全性能，且制備方法簡單，易于實現規模化生產。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的在于提供一種復合鋁塑膜、其制備方法和用途。本發明所述復合鋁塑膜能幫助構建兼具高安全性和高強度的軟包電池，且制備方法簡單，易于實現規模化生產。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種復合鋁塑膜，所述復合鋁塑膜包括依次設置的保護層、金屬層和聚合物熱封層；所述保護層由阻燃劑處理后的尼龍纖維與耐高溫纖維混紡得到。

本發明所述耐高溫纖維為安全使用溫度在250℃以上的纖維，其具有耐熱性高、在火焰中不燃燒、不收縮等優勢；阻燃劑的存在可以進一步提升保護層的阻燃性，進而提高軟包電池的安全性。本發明通過將阻燃劑處理后的尼龍纖維與耐高溫纖維進行混紡，使所述復合鋁塑膜在不損失力學強度的前提下兼具高安全性。

優選地，所述耐高溫纖維包括聚對苯撐苯并二噁唑(PBO)纖維、聚對苯二甲酰對苯二胺(PPA)纖維、聚苯并咪唑(PBI)纖維、石墨化碳纖維或聚苯硫醚(PPS)纖維中的任意一種或至少兩種的組合；典型但非限制性的組合包括PBO纖維與PPA纖維的組合，PPA纖維與PBI纖維的組合，PBI纖維與PPS纖維的組合，PBO纖維、PPA纖維與PBI纖維的組合，PPA纖維、PBI纖維與PPS纖維的組合，或PBO纖維、PPA纖維、PBI纖維與PPS纖維的組合。

優選地，所述阻燃劑包括磷酸烷基酯類阻燃劑、磷酸芳基酯類阻燃劑、雙環戊二烯類阻燃劑、脂肪族鹵代烴類阻燃劑、芳香族鹵代烴類阻燃劑或四羥甲基磷鹽類中的任意一種或至少兩種的組合；典型但非限制性的組合包括磷酸烷基酯類阻燃劑與磷酸芳基酯類阻燃劑的組合，磷酸芳基酯類阻燃劑與雙環戊二烯類阻燃劑的組合，雙環戊二烯類阻燃劑類與脂肪族鹵代烴類阻燃劑的組合，脂肪族鹵代烴類阻燃劑與芳香族鹵代烴類阻燃劑的組合，或芳香族鹵代烴類阻燃劑與四羥甲基磷酸鹽的組合。