[发明专利]一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜

说明书

本发明公开了一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜，涉及锂离子电池软包装材料技术领域，包括七层结构，由上至下依次为防护层、第一粘合层、铝箔层、第二粘合层、石墨烯隔离层、第三粘合层和热封层，所述第一粘合层、第二粘合层与第三粘合层由丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂固化而成。本发明通过石墨烯隔离层的设置来提高所制铝塑复合膜的耐穿刺强度，防止在电池芯封装时毛刺刺破热封层致使电芯内的氢氟酸直通铝箔造成点状腐蚀。

技术领域：

本发明涉及锂离子电池软包装材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜。

背景技术：

针对目前金属壳包装锂电池在使用过程中易释放气体、压力增大而导致爆炸的问题，人们推出了一种新型的软包装材料，即铝塑复合膜。铝塑复合膜可以膨胀以释放压力，从而防止爆炸。

在电池芯封装中一般须要3次抽真空，3次热压封口。由于聚合物锂离子电池芯周边有铜网和铝网的毛刺，在抽真空收缩时，毛刺会猛刺内膜，可能会刺穿内膜直至铝箔层，那么电芯内的氢氟酸将直通铝箔造成点状腐蚀，加速电化学腐蚀，改变电解液的组成，严重时将铝箔层蚀穿而漏液，同时也会造成短路，导致电池报废。因此，铝塑复合膜内膜必须在高温高压下耐电池芯周边毛刺的穿刺。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能有效防止毛刺刺穿内膜直至铝箔层从而导致铝箔点状腐蚀的锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种锂离子电池软包装用耐穿刺性铝塑复合膜，包括七层结构，由上至下依次为防护层、第一粘合层、铝箔层、第二粘合层、石墨烯隔离层、第三粘合层和热封层，所述第一粘合层、第二粘合层与第三粘合层由丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂固化而成。

所述防护层为双向拉伸尼龙层，厚度为10-50μm。

所述铝箔层为经过退火处理的软态高成型性铝箔，厚度为20-100μm。

所述热封层为无规共聚聚丙烯层，厚度为15-80μm。

所述丙烯酸酯改性聚氨酯粘合剂包含组分聚氨酯预聚体、固化剂、乳化剂和水，聚氨酯预聚体由二异氰酸酯、聚醚多元醇、扩链剂和催化剂制成，固化剂为3-全氟辛基2-丙烯酸羟丙酯，乳化剂为鲸蜡醇/天门冬酰胺酯化物。

所述聚醚多元醇为官能度为2～4、数均分子量为1000～5000的聚醚多元醇。

所述扩链剂选自新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种。

所述催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。

所述聚氨酯预聚体、固化剂、乳化剂和水的质量比为30-40:10-20:1-10:5-15。

所述二异氰酸酯、聚醚多元醇、扩链剂和催化剂的质量比为20-30:30-40:1-5:1-5。

所述石墨烯隔离层的厚度为15-80μm，其制备方法包括如下步骤：

(1)向二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶剂中加入膨胀石墨，超声振荡，超声结束后经水洗除去二甲基甲酰胺，即得多层石墨烯；

(2)将聚四氟乙烯超细粉和双酚A型环氧树脂熔融共混，并加入气相二氧化硅，混合均匀制得熔融物；

(3)向所制多层石墨烯中缓慢加入熔融物，超声振荡使熔融物均匀附着于多层石墨烯上，并自然冷却至室温，即得石墨烯隔离层。

所述二甲基甲酰胺和去离子水的体积比为4:1。

所述膨胀石墨、聚四氟乙烯超细粉、双酚A型环氧树脂和气相二氧化硅的质量比为25-35:5-10:1-5:1-5。

本发明的有益效果是：