CN109532147A - 一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜及其制备方法 - Google Patents
一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109532147A CN109532147A CN201811370367.7A CN201811370367A CN109532147A CN 109532147 A CN109532147 A CN 109532147A CN 201811370367 A CN201811370367 A CN 201811370367A CN 109532147 A CN109532147 A CN 109532147A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- retardant
- lithium battery
- soft roll
- plastic film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
- B32B37/1284—Application of adhesive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/26—Polymeric coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/306—Resistant to heat
- B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/73—Hydrophobic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/10—Batteries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜及其制备方法,属于锂电制备领域。所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,以铝箔层为中层,其外依次设有阻水阻燃层、粘结层、共挤层以及耐磨层;其内依次设有阻水阻燃层、热固性塑胶层、粘结层、热封层;所述阻水阻燃层包括:有机硅树脂,三聚氰胺,三聚氰胺磷酸盐,六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠。本发明通过采用六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠为补强体系,提高阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的阻水性和阻燃性。
Description
技术领域
本发明属于锂电制备领域,具体涉及一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜及其制备方法。
背景技术
锂离子电池作为新一代的绿色新能源电池,具有重量轻、容量密度大、电压高、无记忆效应等优点,并广泛应用在笔记本电脑、手机、数码相机等便携式电子设备中,近年来逐步向新能源汽车领域发展。正是由于锂电池在国民生活上的广泛应用,故对锂电池的安全性能提出了越来越高的要求。传统的锂电池外壳是用铁、铝、铜等金属材经过模具的冲压制成盛装电解液容器,但是由于金属材料的刚性和脆性,存在一定的安全隐患。针对金属壳包装的锂电池在使用过程中出现的一些安全隐患,一种新型的软包铝塑复合包装材料应运而生。铝塑复合膜通常由三层材料复合而成,从外至内分别为保护层、铝层以及耐腐蚀层。一般来讲,最外层的作用是保护铝箔不受划伤,并且需要具有耐刺穿、耐摩擦、抗冲击性能;中间层的铝层用于隔绝空气和水蒸气;最内层的耐腐蚀层要保护铝箔不受电解液侵蚀,同时需要具有耐刺穿性能,因为抽真空时极耳上的金属毛刺可能将内层材料刺穿。用于锂离子电池的铝塑包装膜,对于电池的稳定性和安全性起着至关重要的作用。锂电池中的六氟磷酸铝等含氟物质遇水会释放强腐蚀性氢氟酸,会对铝箔的内层造成严重破坏,严重影响电池的循环次数和使用寿命,加速电池的失效,因此对铝塑膜内层的耐腐蚀性有着较高的要求。铝塑膜的外层需要有较高的耐摩擦性能,防止电池在加工过程中的磨损和跌落而造成的电池局部缺陷,因此如何提高铝塑膜内层的抗腐蚀能力和外层的耐摩擦性能至关重要。
中国专利申请文献“一种用于锂离子电池的软包铝塑膜及其制备方法(公开号:CN106784417A)”公开了一种铝塑膜,包括位于中间层的铝箔层,所述铝箔层内外分别设有钻石烯-镍-磷镀层。本发明提供了一种新型的用于锂离子电池的软包铝塑膜及其制备方法。所述铝塑复合膜具有冷冲压成型性好,制作成软包锂电池后,具有较强的隔水,隔氧,耐穿刺,耐电解液侵蚀,阻燃性好,层与层之间不易分离剥落等优点,具有优异的耐腐蚀和抗摩擦性能,但对存在阻水性、阻燃性不足的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜及其制备方法,以解决在专利申请文献“一种用于锂离子电池的软包铝塑膜及其制备方法(公开号:CN106784417A)”公开的涂料的基础上,如何优化组分、用量、方法等,解决了阻水性、阻燃性不足的问题。
为了解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,以铝箔层为中层,其外依次设有阻水阻燃层、粘结层、共挤层以及耐磨层;其内依次设有阻水阻燃层、热固性塑胶层、粘结层、热封层;所述阻水阻燃层包括:有机硅树脂,三聚氰胺,三聚氰胺磷酸盐,六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠;
所述六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠的比例为(20-30):(6-8):(10-20)。
进一步地,所述六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠的比例为25:7:2。
进一步地,所述阻水阻燃层以重量份为单位,包括以下原料:有机硅树脂100-120份,三聚氰胺10-20份,三聚氰胺磷酸盐10-20份,六甲氧甲基三聚氰胺树脂20-30份,碳化微纤化纤维素6-8份,十二烷基硫酸钠10-20份。
进一步地,所述阻水阻燃层以重量份为单位,包括以下原料:有机硅树脂110份,三聚氰胺15份,三聚氰胺磷酸盐15份,六甲氧甲基三聚氰胺树脂25份,碳化微纤化纤维素7份,十二烷基硫酸钠2份。
进一步地,所述粘结层厚度为10-30μm;所述共挤层为尼龙与聚乙烯熔融形成,厚度为10-30μm;所述耐磨层厚度为5-10微米;所述热固性塑胶层厚度为5-10μm;所述热封层厚度为10-20μm。
进一步地,所述铝箔层的厚度为80-95μm,所述阻水阻燃层的厚度为10-20μm。
进一步地,所述碳化微纤化纤维素为微纤化植物纤维进行高温无氧碳化的产物。
进一步地,所述碳化微纤化纤维素的平均直径为10-20nm。
进一步地,所述碳化微纤化纤维素的制备方法为以漂白阔叶木化学浆为原料,送磨浆机打浆研磨,利用盘磨处理浆料悬浮液,润胀预处理阶段采用0.8-1.0mm较大的盘磨间隙处理工艺,确保润胀剂与纤维充分混合,5-8min内完成润胀;之后逐步调整盘磨间隙至0.1-0.05mm,反复进行打浆处理,总计处理时间为15-30min,完成微纤丝分离,上述微纤丝悬浮液送高压均质机,在40-60MPa条件下循环10-15次,经冷冻干燥后,在Ar气条件下80,120,250℃梯度升温碳化,获得碳化微纤化纤维素。
一种根据上述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的制备方法,包括以下步骤:(1)在铝箔层两侧分别涂布阻水阻燃层,然后在其中的一层阻水阻燃层外涂覆并固化热固性塑胶层,然后通过粘结层连接热封层;(2)在另外一层阻水阻燃层外,将共挤层与粘结层进行层压复合,挤出复合温度为200℃;(3)之后将耐磨层均匀涂覆于共挤层表面,然后将铝箔放置于60-70℃环境下干燥,即得本发明的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜。
本发明具有以下有益效果:
(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见,实施例1-3制得的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的阻水性和阻燃性显著高于对比例5制得的阻水性和阻燃性;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-4的数据可见,六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠在制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜中起到了协同作用,协同提高了阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的阻水性和阻燃性;这是:
本发明以铝箔层为中层,其外依次设有阻水阻燃层、粘结层、共挤层以及耐磨层;其内依次设有阻水阻燃层、热固性塑胶层、粘结层、热封层,所述阻水阻燃层以有机硅树脂为主体,添加一定量的三聚氰胺,三聚氰胺磷酸盐作为阻燃剂,实现阻水阻燃的性能。但是由对比例1可知,只添加上述的组分不能实现令人满意的阻水性和阻燃性效果,因此申请人通过反复试验,发现添加了六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠在制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜中起到了协同作用。
推测其可能机理为六甲氧甲基三聚氰胺树脂为水溶性固化剂,能够促进有机硅树脂在铝箔表面固化成膜,并具有良好的成膜性和延展性,促进有机硅树脂的成膜性和完整性,从而增强阻水性;碳化微纤化纤维素的单纤维尺度为4nm左右,纤维素的尺度为20-60nm,经过碳化后,具有极强的阻水性和分散性,不易凝聚,其高比表面积能够较好的贴合铝箔,同时以其自身为骨架支撑六甲氧甲基三聚氰胺树脂分散成膜,从而增强阻水阻燃层的防水性,在高温下其不易燃烧,能够有效提高六甲氧甲基三聚氰胺树脂和有机硅树脂的熔点和燃点,从而提高阻燃性;十二烷基硫酸钠主要起到分散效果,能够对无机材料碳化微纤化纤维素进行表面改性,从而实现其均匀分散六甲氧甲基三聚氰胺树脂与有机硅树脂中,形成的密封层的防水性得到了极大的提高,且其能够进一步提高树脂的燃点,提高阻燃性。
(3)由对比例6-8的数据可见,六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠的重量比不在(20-30):(6-8):(10-20)范围内时,制得的铝塑膜的防水性和阻燃性数值与实施例1-3的数值相差甚大,远小于实施例1-3的数值,与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠作为补强体系,实施例1-3控制制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜时通过添加六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠的重量比为(20-30):(6-8):(10-20),实现在补强体系中利用六甲氧甲基三聚氰胺树脂促进有机硅树脂的成膜性和完整性,从而增强阻水性;碳化微纤化纤维素以其自身为骨架支撑六甲氧甲基三聚氰胺树脂分散成膜,从而增强阻水阻燃层的防水性,在高温下其不易燃烧,从而提高阻燃性;十二烷基硫酸钠对碳化微纤化纤维进行表面改性,从而实现其均匀分散六甲氧甲基三聚氰胺树脂与有机硅树脂中,形成的密封层的防水性得到了极大的提高,且其能够进一步提高树脂的燃点,提高阻燃性,使得六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠构成的补强体系在本发明的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜中,协同提高阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的阻水性和阻燃性。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明,通过以下实例加以说明,这些实例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。
在实施例中,一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,以铝箔层为中层,其外依次设有阻水阻燃层、粘结层、共挤层以及耐磨层;其内依次设有阻水阻燃层、热固性塑胶层、粘结层、热封层;所述阻水阻燃层以重量份为单位,包括以下原料:有机硅树脂100-120份,三聚氰胺10-20份,三聚氰胺磷酸盐10-20份,六甲氧甲基三聚氰胺树脂20-30份,碳化微纤化纤维素6-8份,十二烷基硫酸钠10-20份。
所述粘结层厚度为10-30μm;所述共挤层为尼龙与聚乙烯熔融形成,厚度为10-30μm;所述耐磨层厚度为5-10微米;所述热固性塑胶层厚度为5-10μm;所述热封层厚度为10-20μm。
所述铝箔层的厚度为80-95μm,所述阻水阻燃层的厚度为10-20μm。
所述碳化微纤化纤维素为微纤化植物纤维进行高温无氧碳化的产物,所述碳化微纤化纤维素的平均直径为10-20nm。所述碳化微纤化纤维素的制备方法为以漂白阔叶木化学浆为原料,送磨浆机打浆研磨,利用盘磨处理浆料悬浮液,润胀预处理阶段采用0.8-1.0mm较大的盘磨间隙处理工艺,确保润胀剂与纤维充分混合,5-8min内完成润胀;之后逐步调整盘磨间隙至0.1-0.05mm,反复进行打浆处理,总计处理时间为15-30min,完成微纤丝分离,上述微纤丝悬浮液送高压均质机,在40-60MPa条件下循环10-15次,经冷冻干燥后,在Ar气条件下80,120,250℃梯度升温碳化,获得碳化微纤化纤维素。
一种根据上述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的制备方法,包括以下步骤:(1)在铝箔层两侧分别涂布阻水阻燃层,然后在其中的一层阻水阻燃层外涂覆并固化热固性塑胶层,然后通过粘结层连接热封层;(2)在另外一层阻水阻燃层外,将共挤层与粘结层进行层压复合,挤出复合温度为200℃;(3)之后将耐磨层均匀涂覆于共挤层表面,然后将铝箔放置于60-70℃环境下干燥,即得本发明的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜。
实施例1
一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,以铝箔层为中层,其外依次设有阻水阻燃层、粘结层、共挤层以及耐磨层;其内依次设有阻水阻燃层、热固性塑胶层、粘结层、热封层;所述阻水阻燃层以重量份为单位,包括以下原料:有机硅树脂110份,三聚氰胺15份,三聚氰胺磷酸盐15份,六甲氧甲基三聚氰胺树脂25份,碳化微纤化纤维素7份,十二烷基硫酸钠2份。
所述粘结层厚度为20μm;所述共挤层为尼龙与聚乙烯熔融形成,厚度为20μm;所述耐磨层厚度为7.5微米;所述热固性塑胶层厚度为7.5μm;所述热封层厚度为15μm。
所述铝箔层的厚度为90μm,所述阻水阻燃层的厚度为15μm。
所述碳化微纤化纤维为微纤化植物纤维进行高温无氧碳化的产物,所述碳化微纤化纤维的平均直径为15nm。
所述碳化微纤化纤维素的制备方法为以漂白阔叶木化学浆为原料,送磨浆机打浆研磨,利用盘磨处理浆料悬浮液,润胀预处理阶段采用1.0mm较大的盘磨间隙处理工艺,确保润胀剂与纤维充分混合,7min内完成润胀;之后逐步调整盘磨间隙至0.075mm,反复进行打浆处理,总计处理时间为20min,完成微纤丝分离,上述微纤丝悬浮液送高压均质机,在50MPa条件下循环12次,经冷冻干燥后,在Ar气条件下80,120,250℃梯度升温碳化,获得碳化微纤化纤维素。
一种根据上述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的制备方法,包括以下步骤:(1)在铝箔层两侧分别涂布阻水阻燃层,然后在其中的一层阻水阻燃层外涂覆并固化热固性塑胶层,然后通过粘结层连接热封层;(2)在另外一层阻水阻燃层外,将共挤层与粘结层进行层压复合,挤出复合温度为200℃;(3)之后将耐磨层均匀涂覆于共挤层表面,然后将铝箔放置于65℃环境下干燥,即得本发明的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜。
实施例2
一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,以铝箔层为中层,其外依次设有阻水阻燃层、粘结层、共挤层以及耐磨层;其内依次设有阻水阻燃层、热固性塑胶层、粘结层、热封层;所述阻水阻燃层以重量份为单位,包括以下原料:有机硅树脂100份,三聚氰胺20份,三聚氰胺磷酸盐10份,六甲氧甲基三聚氰胺树脂30份,碳化微纤化纤维素6份,十二烷基硫酸钠20份。
所述粘结层厚度为10μm;所述共挤层为尼龙与聚乙烯熔融形成,厚度为30μm;所述耐磨层厚度为5微米;所述热固性塑胶层厚度为10μm;所述热封层厚度为10μm。
所述铝箔层的厚度为95μm,所述阻水阻燃层的厚度为10μm。
所述碳化微纤化纤维为微纤化植物纤维进行高温无氧碳化的产物,所述碳化
所述碳化微纤化纤维素的制备方法为以漂白阔叶木化学浆为原料,送磨浆机打浆研磨,利用盘磨处理浆料悬浮液,润胀预处理阶段采用0.8mm较大的盘磨间隙处理工艺,确保润胀剂与纤维充分混合,8min内完成润胀;之后逐步调整盘磨间隙至0.1mm,反复进行打浆处理,总计处理时间为30min,完成微纤丝分离,上述微纤丝悬浮液送高压均质机,在40MPa条件下循环15次,经冷冻干燥后,在Ar气条件下80,120,250℃梯度升温碳化,获得碳化微纤化纤维素。
一种根据上述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的制备方法,包括以下步骤:(1)在铝箔层两侧分别涂布阻水阻燃层,然后在其中的一层阻水阻燃层外涂覆并固化热固性塑胶层,然后通过粘结层连接热封层;(2)在另外一层阻水阻燃层外,将共挤层与粘结层进行层压复合,挤出复合温度为200℃;(3)之后将耐磨层均匀涂覆于共挤层表面,然后将铝箔放置于60℃环境下干燥,即得本发明的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜。
实施例3
一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,以铝箔层为中层,其外依次设有阻水阻燃层、粘结层、共挤层以及耐磨层;其内依次设有阻水阻燃层、热固性塑胶层、粘结层、热封层;所述阻水阻燃层以重量份为单位,包括以下原料:有机硅树脂120份,三聚氰胺10份,三聚氰胺磷酸盐20份,六甲氧甲基三聚氰胺树脂20份,碳化微纤化纤维素8份,十二烷基硫酸钠10份。
所述粘结层厚度为30μm;所述共挤层为尼龙与聚乙烯熔融形成,厚度为10μm;所述耐磨层厚度为10微米;所述热固性塑胶层厚度为5μm;所述热封层厚度为20μm。
所述铝箔层的厚度为80μm,所述阻水阻燃层的厚度为20μm。
所述碳化微纤化纤维为微纤化植物纤维进行高温无氧碳化的产物,所述碳化
所述碳化微纤化纤维素的制备方法为以漂白阔叶木化学浆为原料,送磨浆机打浆研磨,利用盘磨处理浆料悬浮液,润胀预处理阶段采用1.0mm较大的盘磨间隙处理工艺,确保润胀剂与纤维充分混合,5min内完成润胀;之后逐步调整盘磨间隙至0.05mm,反复进行打浆处理,总计处理时间为15min,完成微纤丝分离,上述微纤丝悬浮液送高压均质机,在60MPa条件下循环10次,经冷冻干燥后,在Ar气条件下80,120,250℃梯度升温碳化,获得碳化微纤化纤维素。
一种根据上述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)在铝箔层两侧分别涂布阻水阻燃层,然后在其中的一层阻水阻燃层外涂覆并固化热固性塑胶层,然后通过粘结层连接热封层;(2)在另外一层阻水阻燃层外,将共挤层与粘结层进行层压复合,挤出复合温度为200℃;(3)之后将耐磨层均匀涂覆于共挤层表面,然后将铝箔放置于70℃环境下干燥,即得本发明的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的原料中缺少六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的原料中缺少六甲氧甲基三聚氰胺树脂。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的原料中缺少碳化微纤化纤维素。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的原料中缺少十二烷基硫酸钠。
对比例5
采用中国专利申请文献“一种用于锂离子电池的软包铝塑膜及其制备方法(公开号:CN106784417A)”中具体实施例1所述的方法制备涂料。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的原料中六甲氧甲基三聚氰胺树脂40份,碳化微纤化纤维素4份,十二烷基硫酸钠30份。
对比例7
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的原料中六甲氧甲基三聚氰胺树脂15份,碳化微纤化纤维素10份,十二烷基硫酸钠30份。
对比例8
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的原料中六甲氧甲基三聚氰胺树脂40份,碳化微纤化纤维素4份,十二烷基硫酸钠5份。
对实施例1-3和对比例1-8制得的产品,分别做成200Ah锂离子电池,然后按照本行业的标准GB/T18287-2013检测锂离子电池的安全性。根据GB1037标准,使用透水性测试仪测试24h内透过制备的铝塑膜的透水量,结果如下表所示。
由上表可知:(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见,实施例1-3制得的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的阻水性和阻燃性显著高于对比例5制得的阻水性和阻燃性;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-4的数据可见,六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠在制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜中起到了协同作用,协同提高了阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的阻水性和阻燃性;这是:
本发明以铝箔层为中层,其外依次设有阻水阻燃层、粘结层、共挤层以及耐磨层;其内依次设有阻水阻燃层、热固性塑胶层、粘结层、热封层,所述阻水阻燃层以有机硅树脂为主体,添加一定量的三聚氰胺,三聚氰胺磷酸盐作为阻燃剂,实现阻水阻燃的性能。但是由对比例1可知,只添加上述的组分不能实现令人满意的阻水性和阻燃性效果,因此申请人通过反复试验,发现添加了六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠在制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜中起到了协同作用。
推测其可能机理为六甲氧甲基三聚氰胺树脂为水溶性固化剂,能够促进有机硅树脂在铝箔表面固化成膜,并具有良好的成膜性和延展性,促进有机硅树脂的成膜性和完整性,从而增强阻水性;碳化微纤化纤维的单纤维尺度为4nm左右,纤维素的尺度为20-60nm,经过碳化后,具有极强的阻水性和分散性,不易凝聚,其高比表面积能够较好的贴合铝箔,同时以其自身为骨架支撑六甲氧甲基三聚氰胺树脂分散成膜,从而增强阻水阻燃层的防水性,在高温下其不易燃烧,能够有效提高六甲氧甲基三聚氰胺树脂和有机硅树脂的熔点和燃点,从而提高阻燃性;十二烷基硫酸钠主要起到分散效果,能够对无机材料碳化微纤化纤维进行表面改性,从而实现其均匀分散六甲氧甲基三聚氰胺树脂与有机硅树脂中,形成的密封层的防水性得到了极大的提高,且其能够进一步提高树脂的燃点,提高阻燃性。
(3)由对比例6-8的数据可见,六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠的重量比不在(20-30):(6-8):(10-20)范围内时,制得的铝塑膜的防水性和阻燃性数值与实施例1-3的数值相差甚大,远小于实施例1-3的数值,与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠作为补强体系,实施例1-3控制制备阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜时通过添加六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠的重量比为(20-30):(6-8):(10-20),实现在补强体系中利用六甲氧甲基三聚氰胺树脂促进有机硅树脂的成膜性和完整性,从而增强阻水性;碳化微纤化纤维以其自身为骨架支撑六甲氧甲基三聚氰胺树脂分散成膜,从而增强阻水阻燃层的防水性,在高温下其不易燃烧,从而提高阻燃性;十二烷基硫酸钠对碳化微纤化纤维进行表面改性,从而实现其均匀分散六甲氧甲基三聚氰胺树脂与有机硅树脂中,形成的密封层的防水性得到了极大的提高,且其能够进一步提高树脂的燃点,提高阻燃性,使得六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠构成的补强体系在本发明的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜中,协同提高阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的阻水性和阻燃性。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,其特征在于,以铝箔层为中层,其外依次设有阻水阻燃层、粘结层、共挤层以及耐磨层;其内依次设有阻水阻燃层、热固性塑胶层、粘结层、热封层;所述阻水阻燃层包括:有机硅树脂,三聚氰胺,三聚氰胺磷酸盐,六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠;
所述六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠的比例为(20-30):(6-8):(10-20)。
2.根据权利要求1所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,其特征在于,所述六甲氧甲基三聚氰胺树脂,碳化微纤化纤维素,十二烷基硫酸钠的比例为25:7:2。
3.根据权利要求1所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,其特征在于,所述阻水阻燃层以重量份为单位,包括以下原料:有机硅树脂100-120份,三聚氰胺10-20份,三聚氰胺磷酸盐10-20份,六甲氧甲基三聚氰胺树脂20-30份,碳化微纤化纤维素6-8份,十二烷基硫酸钠10-20份。
4.根据权利要求1所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,其特征在于,所述阻水阻燃层以重量份为单位,包括以下原料:有机硅树脂110份,三聚氰胺15份,三聚氰胺磷酸盐15份,六甲氧甲基三聚氰胺树脂25份,碳化微纤化纤维素7份,十二烷基硫酸钠2份。
5.根据权利要求1所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,其特征在于,所述粘结层厚度为10-30μm;所述共挤层为尼龙与聚乙烯熔融形成,厚度为10-30μm;所述耐磨层厚度为5-10微米;所述热固性塑胶层厚度为5-10μm;所述热封层厚度为10-20μm。
6.根据权利要求1所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,其特征在于,所述铝箔层的厚度为80-95μm,所述阻水阻燃层的厚度为10-20μm。
7.根据权利要求1所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,其特征在于,所述碳化微纤化纤维素为微纤化植物纤维进行高温无氧碳化的产物。
8.根据权利要求1所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,其特征在于,所述碳化微纤化纤维素的平均直径为10-20nm。
9.根据权利要求1所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜,其特征在于,所述碳化微纤化纤维素的制备方法为以漂白阔叶木化学浆为原料,送磨浆机打浆研磨,利用盘磨处理浆料悬浮液,润胀预处理阶段采用0.8-1.0mm较大的盘磨间隙处理工艺,确保润胀剂与纤维充分混合,5-8min内完成润胀;之后逐步调整盘磨间隙至0.1-0.05mm,反复进行打浆处理,总计处理时间为15-30min,完成微纤丝分离,上述微纤丝悬浮液送高压均质机,在40-60MPa条件下循环10-15次,经冷冻干燥后,在Ar气条件下80,120,250℃梯度升温碳化,获得碳化微纤化纤维素。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)在铝箔层两侧分别涂布阻水阻燃层,然后在其中的一层阻水阻燃层外涂覆并固化热固性塑胶层,然后通过粘结层连接热封层;(2)在另外一层阻水阻燃层外,将共挤层与粘结层进行层压复合,挤出复合温度为200℃;(3)之后将耐磨层均匀涂覆于共挤层表面,然后将铝箔放置于60-70℃环境下干燥,即得本发明的阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811370367.7A CN109532147A (zh) | 2018-11-17 | 2018-11-17 | 一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811370367.7A CN109532147A (zh) | 2018-11-17 | 2018-11-17 | 一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109532147A true CN109532147A (zh) | 2019-03-29 |
Family
ID=65847933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811370367.7A Withdrawn CN109532147A (zh) | 2018-11-17 | 2018-11-17 | 一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109532147A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111540848A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-14 | 华鼎国联四川动力电池有限公司 | 一种锂离子电池铝塑膜及其制备方法 |
US20210367299A1 (en) * | 2020-05-25 | 2021-11-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Battery cell |
JP7482336B1 (ja) | 2023-09-13 | 2024-05-13 | 利昌工業株式会社 | ミクロフィブリル化セルロース成形体の製造方法 |
TWI872790B (zh) | 2023-09-13 | 2025-02-11 | 日商利昌工業股份有限公司 | 微纖化纖維素成形體及微纖化纖維素成形體的製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104562823A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-04-29 | 天津科技大学 | 同步法制备微纤化纤维素及其在纸张增强中的应用 |
CN106784417A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 郑州华晶金刚石股份有限公司 | 一种用于锂离子电池的软包铝塑膜及其制备方法 |
CN108598552A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-28 | 徐雄剑 | 一种阻水阻燃的锂电池封装用复合膜及其制备方法 |
-
2018
- 2018-11-17 CN CN201811370367.7A patent/CN109532147A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104562823A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-04-29 | 天津科技大学 | 同步法制备微纤化纤维素及其在纸张增强中的应用 |
CN106784417A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 郑州华晶金刚石股份有限公司 | 一种用于锂离子电池的软包铝塑膜及其制备方法 |
CN108598552A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-28 | 徐雄剑 | 一种阻水阻燃的锂电池封装用复合膜及其制备方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111540848A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-14 | 华鼎国联四川动力电池有限公司 | 一种锂离子电池铝塑膜及其制备方法 |
US20210367299A1 (en) * | 2020-05-25 | 2021-11-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Battery cell |
JP7482336B1 (ja) | 2023-09-13 | 2024-05-13 | 利昌工業株式会社 | ミクロフィブリル化セルロース成形体の製造方法 |
JP7542166B1 (ja) | 2023-09-13 | 2024-08-29 | 利昌工業株式会社 | ミクロフィブリル化セルロース成形体 |
TWI872790B (zh) | 2023-09-13 | 2025-02-11 | 日商利昌工業股份有限公司 | 微纖化纖維素成形體及微纖化纖維素成形體的製造方法 |
WO2025057328A1 (ja) * | 2023-09-13 | 2025-03-20 | 利昌工業株式会社 | ミクロフィブリル化セルロース成形体およびミクロフィブリル化セルロース成形体の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109532147A (zh) | 一种阻水阻燃的锂电池软包用铝塑膜及其制备方法 | |
CN109192903A (zh) | 一种锂离子电池用包覆改性陶瓷涂覆隔膜的制备方法 | |
CN206460979U (zh) | 阻燃性好的铝塑膜 | |
CN109378410A (zh) | 一种锂电池用防腐蚀铝塑膜 | |
WO2021068864A1 (zh) | 一种锂离子电池隔膜 | |
CN113948817A (zh) | 用于锂电池的复合隔膜的制备方法及使用其的锂电池 | |
WO2021239378A1 (de) | Propagationsbarriere für batterien | |
CN107437630A (zh) | 一种锂电池隔离膜及其制备方法和用途 | |
CN111628134B (zh) | 一种聚乙烯微孔隔膜及其制备方法 | |
CN204558551U (zh) | 一种锂电池软包装用铝塑膜 | |
CN109461872A (zh) | 一种陶瓷浆料及锂离子电池隔膜 | |
CN207705242U (zh) | 一种复合铝塑膜 | |
CN210926131U (zh) | 安全性高循环性好的锂离子电池涂布隔离膜 | |
CN108054438A (zh) | 铝塑膜及其用途与包含其的电池 | |
CN207758274U (zh) | 一种高阻水阻燃的锂电池封装用复合膜 | |
CN107538875B (zh) | 一种适用于锂离子电池外包装的尼龙薄膜 | |
CN208722928U (zh) | 一种电池用铝塑膜结构 | |
CN206782464U (zh) | 一种基于负泊松比材料的吸能防摔包装箱 | |
CN108539062A (zh) | 耐电解液腐蚀的cpp膜层及其制备方法 | |
CN221718039U (zh) | 一种气凝胶隔热垫结构 | |
CN208500856U (zh) | 一种锂电池包装用复合膜 | |
CN207363512U (zh) | 一种新型耐高温的防火防弹玻璃 | |
CN110707270A (zh) | 一种基于纤维氧化铝的锂离子电池陶瓷隔膜及其制备方法 | |
CN217917098U (zh) | 一种高硬度防水耐腐蚀纳米涂层结构 | |
CN219114984U (zh) | 一种复合云母隔热板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190329 |
|
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |