[发明专利]一种锂电池用钢塑膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种锂电池用钢塑膜及其制备方法，将预处理过的不锈钢箔进行阳极氧化于至少内侧形成阳极氧化层，然后分别于外侧涂覆第一粘结剂层以复合尼龙层、于内侧涂覆第二粘结剂层以复合最内层，将得到的半成品固化成型；得到的阳极氧化层上有许多的孔洞，使其在保留了铝塑复合膜包装材料优点的基础上，进一步有效提高了内外侧间的剥离强度和耐电解液强度；阳极氧化的不锈钢箔制备而得的钢塑膜具有优异的耐蚀力，能有效提高耐电解液力，提升电池安全性能。

技术领域

本发明涉及电池制备技术领域，尤其涉及一种锂电池用钢塑膜及其制备方法和应用。

背景技术

锂电池主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。它具有能量密度高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和环境友好等众多优点，已经在智能手机、智能手环、数码相机和笔记本电脑等消费电子领域中获得了广泛地应用，具有极大的消费需求。同时，它在纯电动、混合电动和增程式电动汽车领域正在逐渐推广，市场份额的增长趋势最大。

我国锂电池封装工艺主要采用圆柱形、方形、软包电池三种结构，铝塑膜是软包电池核心材料，由于电池内部有电解液的存在，要求软包材料能够抵挡有机溶剂的溶胀、溶解和吸收，同时还要求保证氧气和水分的严格阻隔。因此铝塑膜不仅仅是软包电池的外包装，也是构成软包锂电池的重要组成之一。

从未来的发展趋势来看，随着3C数码产品竞争的日趋白热化，电池能量密度提升也是数码企业突围的选择，这导致其对铝塑膜的要求越来越薄。同时对于铝箔来说，当综合考虑延展性、抗穿刺强度和刚性时，铝箔的厚度必须大于30μm，此厚度无法进一步降低，限制了铝箔应用于更薄的锂电池软包装膜中。而钢塑膜除了具有更薄型化的优势外，它的硬度还更高。随着未来数码高端产品需求的逐步提升，钢塑膜等新型复合膜将成为膜材厂家的下一代重点布局路线。但是钢塑膜层间的剥离力和耐电解液能力依然有待改善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种锂电池用钢塑膜及其制备方法和应用。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：

一种锂电池用钢塑膜的制备方法，其包括以下步骤：

a)取用厚度为20～60μm的不锈钢箔，对不锈钢箔进行除油和酸洗处理；

b)将处理后的不锈钢箔放入阳极氧化电解液中进行直流阳极氧化，直流电压为15～50V，电流密度为1A～10A/dm²，氧化时间为15～30min，于不锈钢箔的至少内侧表面形成厚度为1nm～1μm的阳极氧化层，氧化后烘干；

c)在氮气的保护气氛下，于不锈钢箔外侧表面涂覆第一粘结剂层，通过第一粘结剂层将尼龙层复合于不锈钢箔外侧；在氮气的保护气氛下，于不锈钢箔内侧表面涂覆第二粘结剂层，通过第二粘结剂层将最内层复合于不锈钢箔内侧；

d)将步骤c)形成的半成品于60～95℃下恒温放置4320～7200分钟，取出之后先冷却至室温再进行冲深，冲深压力为0.2～0.5Mpa，得到锂电池用钢塑膜。

可选的，所述电解液为0.1～0.5M含氧酸和0.5～2g/L氟化钠的水溶液，或者0.1～0.5M 含氧酸和0.5～4g/L乙二醇的水溶液，其中所述含氧酸为硫酸、硝酸、高氯酸、磷酸中的至少一种。

可选的，所述第一粘结剂层和第二粘结剂层的厚度分别为3～12μm。

可选的，步骤a)中，将所述不锈钢箔放置在60～80℃、浓度100～200g/L的脱脂液中进行除油，再利用酸性处理液浸泡处理，然后对处理后的不锈钢箔进行烘干。

可选的，所述脱脂液包括氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、磷酸三钠的至少一种；所述酸性处理液包括硝酸、氢氟酸、磷酸、硫酸的至少一种。