[發明專利]鋰離子電池用啞光黑色聚酰胺薄膜及其黑色母粒和制備方法

有效

• 申請號: 202011301342.9
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112405935B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 廖貴何;劉運錦;林新土;賈露;李智堯;陳曦
• 申請（專利權）人: 廈門長塑實業有限公司
• 主分類號: B29B9/10
• 分類號: B29B9/10;B29C48/92;C08J5/18;C08J3/22;C08L77/00;C08L87/00;C08L83/04;C08L33/12;C08L91/06;C08L23/30;C08L23/08;C08K3/04;B32B27/34;H01M50/121
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;陳丹艷

本發明公開了鋰離子電池用啞光黑色聚酰胺薄膜及其黑色母粒和制備方法。該薄膜自上而下依次由啞光黑色聚酰胺上表層、聚酰胺中間層和黑色聚酰胺下表層。按質量份數計，上表層包括1～20份的黑色母粒，1～20份的增韌劑，1～20份的啞光劑，1～5份的添加劑，35～96份的聚酰胺；中間層為100份的聚酰胺；下表層包括1～20份的黑色母粒，1～20份的增韌劑，1～5份的添加劑，55～97份的聚酰胺。在特殊的螺紋元件和特定的螺桿組合條件下進行加工制備黑色母粒，再將其制備成該薄膜，使得薄膜不僅光澤度低，給人以柔和的效果，而且黑色助劑分布均勻，無顆粒感，容易識別生產中的過程缺陷，特別適合高檔鋰離子電池封裝領域。

技術領域

本發明屬于薄膜軟包裝技術領域，具體涉及鋰離子電池用啞光黑色聚酰胺薄膜及其黑色母粒和制備方法。

背景技術

在鋰離子電池包裝中有硬殼包裝和軟殼包裝兩種方式。其中，軟包鋰離子電池具有安全性高、體積小、重量輕且可靈活設計等特點，被廣泛應用在不同的電子產品和儲能產品中，如手機、平板電腦、穿戴智能設備、電動自行車、電動摩托車、藍牙耳機等等。作為軟包鋰離子電池所使用的封裝膜，其常見的結構為：尼龍層、膠黏劑層、鋁層、膠黏劑層和熱封CPP層。其中尼龍層作為關鍵的材料之一，技術壁壘高，一直被國外企業所壟斷，不僅要求它具有一定的強度，且還要求能夠提供一定的韌性和沖深能力，可保證鋁層具有良好的形變能力。

作為軟包鋰電封裝膜中的尼龍層，其重要性可想而知。但目前，尼龍層一般為透明的，不利于封裝復合膜制造過程中外觀缺陷的發現。如沖深拐角處的破損或微小裂紋的存在，對電池產品的應用存在非常大的安全隱患。因此，現行成熟的技術路線是在尼龍層上印刷一層黑色油墨和涂布一層啞光油。

然而，上述技術方案的應用雖然能夠解決問題，卻產生了一些不足。如制備工藝中多了兩道工序，使得材料成本大大增加；印刷和涂布過程中的厚度存在不確定性，使得封裝膜的質量穩定性存在一定的風險；這種工藝路線會造成一定程度沖深能力的下降；印刷和涂布過程中使用大量的溶劑，不僅增加了能耗且給環境帶來污染。在當前對環境保護越來越重視的今天，這種方式成為一種詬病，也是一種不利于長久發展的技術方案。

公開號為CN110564142A的中國專利申請《一種鋰電池外包裝用的黑色啞光聚酰胺薄膜及其制備方法》中提到通過加入有機黑著色劑的方式來解決，但由于有機黑著色劑的分解溫度處于聚酰胺產品的加工溫度范圍內，產品存在分解的隱患，不僅使薄膜制品有較重的氣味，影響下游的使用，還會降低產品的性能；此外，有機黑著色劑生產出來的薄膜的色相是偏藍紫的，對于薄膜制品，其與現行成熟產品還是存在一些差異，客戶的認可度方面會存在明顯下降。

因此，如何獲得一種鋰離子電池用啞光黑色聚酰胺薄膜，使其不僅具有柔和的視覺效果，而且有利于封裝膜制造過程中外觀缺陷的識別，成為當前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供了一種鋰離子電池用啞光黑色聚酰胺薄膜及其黑色母粒和制備方法，解決了上述背景技術中鋰離子電池用聚酰胺薄膜著色的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案之一是：提供了一種黑色母粒的制備方法，采用雙螺桿擠出機在特殊的螺紋元件和特定的螺桿組合條件下制備而成，所述特殊的螺紋元件包括輸送塊、常規捏合塊、特殊多頭捏合螺紋塊和齒形盤，特定的螺桿組合條件如下：