[發明專利]一種絕緣膜用組合物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202310077555.5
• 申請日: 2023-01-19
• 公開（公告）號: CN115991955A
• 公開（公告）日: 2023-04-21
• 發明（設計）人: 方昱茜;黃海寧
• 申請（專利權）人: 上海蘭鈞新能源科技有限公司
• 主分類號: C09D163/10
• 分類號: C09D163/10;C09D5/25;C09D175/14;C09D179/08;H01M50/593
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳小龍

本發明提供了一種絕緣膜用組合物及其制備方法和應用。以重量份計，所述組合物包括10～20份聚酰亞胺、20～30份聚氨酯丙烯酸酯、20～30份環氧丙烯酸酯、疏水劑5～20份和引發劑1～3份。本發明中，所述絕緣膜用組合物通過聚酰亞胺和疏水劑的配合使用，使得所述絕緣膜的附著力好，絕緣性能優異且外觀良好，無氣泡、褶皺、起皮、起翹等問題。

技術領域

本發明屬于電池絕緣膜用技術領域，具體涉及一種絕緣膜用組合物及其制備方法和應用。

背景技術

目前，商用動力電池主要采用包覆外部絕緣膜的方式對電池本體及其他部件進行絕緣保護。以方形電池為例，為了防止電池在后續的運輸及組裝過程中出現表面劃傷和漏電，一般會在電池的表面包覆上一層具有單側粘性的絕緣膜，亦可以起到防水、防塵的作用，從而更好地保護電池。

隨著動力電池的技術發展，電芯尺寸逐步往大尺寸方向發展，這種趨勢對電芯外部絕緣工序要求更為嚴苛，電池尺寸變大容易使外部絕緣膜張力控制難度加大，從而導致電池絕緣膜表面出現褶皺條紋，氣泡空孔等明顯外觀不良問題。對于薄側邊，絕緣膜粘接區域不足，粘接力不夠，折邊處易出現起翹，脫膜等不良。因此，研究人員希望開發出一種全新的，不僅能保證電池絕緣性，又可解決大尺寸電池工藝問題的覆膜方式。

例如CN114644815A公開了一種新能源汽車用鋰電池絕緣膜，采用的是高溫擠壓成型的方式制備絕緣膜，用以改善電芯絕緣膜的力學性能和導熱性能，此方法只是更改了外絕緣膜的成分配比，仍然以貼膜方式對電池外表面進行包覆，對于傳統包膜方式中所產生的膜區褶皺、張力輥產生的膜面壓痕、以及因貼膜區域封閉導致的氣泡問題未做針對性的處理。

CN111073543A公開一種動力鋰電側板絕緣膜，包括絕緣層、以及形成在所述的絕緣層上的粘合劑層，所述的絕緣層包括第一聚酯薄膜層、第二聚酯薄膜層、以及位于所述的第一聚酯薄膜層和所述的第二聚酯薄膜層之間的改性聚酯薄膜層，所述的改性聚酯薄膜層的原料包括大于90wt％的第一聚酯樹脂、以及小于10wt％的炭黑；所述的粘合劑層的原料包括20～70wt％的第二聚酯樹脂、1～10wt％的異氰酸酯固化劑、20～70wt％的阻燃劑。所述絕緣膜能夠使得側板達到阻燃和耐冷熱沖擊的性能。但是所述的粘結強度和絕緣性能有待進一步提高，且所述絕緣膜直接熱壓貼覆于鋁板制成疊層結構，易產生外觀問題，如褶皺、壓痕、氣泡等。

因此，開發一種絕緣性能優異、附著力好且外觀良好的絕緣膜，是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種絕緣膜用組合物及其制備方法和應用。所述絕緣膜用組合物通過聚酰亞胺和疏水劑的配合使用，使得所述絕緣膜的附著力好，絕緣性能優異且外觀良好，不會出現因絕緣膜張力控制不均或采用傳統貼膜方式引起的絕緣膜出現氣泡、褶皺、起皮、起翹等問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種絕緣膜用組合物，以重量份計，所述組合物包括10～20份聚酰亞胺、20～30份聚氨酯丙烯酸酯、20～30份環氧丙烯酸酯、疏水劑5～20份和引發劑1～3份。

本發明中，所述疏水劑能夠降低絕緣膜在高溫高濕條件下的吸水能力，提高電芯表面的憎水性，從而提高了電芯的絕緣性能，保證了電芯安全性；聚酰亞胺，能夠增強固化后膜區在電池殼體上的附著力，改善低濕干燥環境下覆膜的脆性；通過二者配合使用，并與其它各組分復配，使得所述絕緣膜的粘接性能和絕緣性能優異，且外觀良好。

優選地，以重量份計，所述組合物包括10～20份聚酰亞胺，例如可以為10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份、16.5份、17份、17.5份、18份、18.5份、19份、19.5份等。

優選地，以重量份計，所述組合物包括20～30份聚氨酯丙烯酸酯，例如可以為21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份等。