[发明专利]一种聚合物锂离子电池用碳复合膜

说明书

本发明涉及一种聚合物锂离子电池用碳复合膜，自上而下由防电磁信号处理防水层、（第一粘结剂层）、碳层、（第一粘结剂层）热封层构成；所述碳层由碳纤维、石墨烯、碳纳米管、碳纳米角中的一种或多种制得，可以为一层，也可以为多层复合。碳层可通过粘结剂层与防电磁信号处理防水层、热封层复合在一起，也可直接与防电磁信号处理防水层、热封层复合在一起。本发明的碳复合膜强度高、延展性好、密度小、散热快、耐高温、耐疲劳性，非常适用于聚合物锂离子电池。

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料领域，具体涉及一种聚合物锂离子电池用碳复合膜。

背景技术

锂离子电池作为高性能电池的代表，拥有许多优点，如工作电压高、比能量大、放电电压平稳、应用温度范围宽、环境污染轻、贮存和工作寿命长。聚合物锂离子电池比液态锂离子电池重量更轻、能量密度更高、更安全等优先，已经广泛地应用在电子产品、电动汽车等领域。因此，聚合物锂离子电池的包装膜受到了人们的广泛关注。

现在市面上使用的聚合物锂离子电池包装膜多为金属复合膜，如铝塑膜。铝塑膜拥有成型性、阻隔性等优先，但综合考虑其延展性、抗穿刺强度和刚性时，其厚度需要大于30μm，且铝箔在厚度小于0.2mm以下时，会不可避免的存在针孔，这限制了锂离子电池的能量密度，且影响其安全性。

发明内容

本发明提供了一种聚合物锂离子电池用碳复合膜，替代聚合物锂离子电池包装膜中的金属材料，可以在一定程度上提高锂离子电池的能量密度。

本发明采用以下技术方案：

一种聚合物锂离子电池用碳复合膜，所述碳复合膜自上而下由防电磁信号处理防水层、碳层和热封层构成。

进一步地，所述碳复合膜还包括第一粘结剂层，其位于防电磁信号处理防水层与碳层中间，第一粘结剂层为聚氨酯类粘结剂。

进一步地，所述碳复合膜还包括第二粘结剂层，其位于碳层与热封层中间，第二粘结剂层为聚氨酯类粘结剂。

进一步地，所述防电磁信号处理防水层为附有防电磁信号金属层的热固性树脂、防电磁信号金属/热固性树脂复合材料中的一种，所述防电磁信号金属可以为铜、镍和银中的一种。

进一步地，所述附有防电磁信号金属层的热固性树脂是直接在热固性树脂上通过物理气相沉积方法镀制金属薄膜制得的，防电磁信号金属层的厚度为0-20μm，优选为0-5μm；所述防电磁信号金属/热固性树脂复合材料是将纳米金属颗粒掺杂在热固性树脂中制得的，防电磁信号金属占复合材料总质量的5-30%，优选为10-20%。

进一步地，所述碳层由由碳纤维、石墨烯、碳纳米管、碳纳米角中的一种或多种制得，所述碳层可以为一层，也可以为多层复合。

进一步地，所述热封层为热塑性树脂。

一种聚合物锂离子电池用碳复合膜自上而下由防电磁信号处理防水层、第一粘结剂层、碳层、第二粘结剂层和热封层构成，其可通过干法制得，所述干法是以碳层为基材，在碳层上下表面分别涂覆第一粘结剂层和第二粘结剂层，再与防电磁信号处理防水层、热封层贴合，在50-60℃温度下熟化后制得聚合物锂离子电池用碳复合膜。

一种聚合物锂离子电池用碳复合膜自上而下由防电磁信号处理防水层、碳层和热封层构成，其可通过热复合法制得，所述热复合法是将碳层分别与防电磁信号处理防水层、热封层贴合，在120-200℃温度条件下进行复合制得聚合物锂离子电池用碳复合膜。

一种聚合物锂离子电池用碳复合膜自上而下由防电磁信号处理防水层、第一粘结剂层、碳层和热封层构成，其可通过干法/热复合法制得，所述干法/热复合法是先在120-200℃温度条件下将碳层和热封层复合在一起，再将第一粘结剂层涂覆在碳层的上表面，与防电磁信号处理防水层贴合，在50-60℃温度下熟化后制得聚合物锂离子电池用碳复合膜。