首页 / 专利库 / 微电子学 / 离子注入机 / 高强度锂电池包装膜及其制备方法

高强度锂电池包装膜及其制备方法

阅读:406发布:2020-05-12

专利汇可以提供高强度锂电池包装膜及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种高强度锂 电池 包装 膜及其制备方法,高强度锂电池包装膜包括尼龙层、 铝 箔层和 热封 层,尼龙层由MXD6、尼龙6、玻璃 纤维 、LLDPE-g-MAH、 硅 烷 偶联剂 、抗 氧 剂、阻燃剂、纳米 二氧化硅 、对苯二酚、铝离子组成;热封层由聚丙烯、 碳 纤维、纳米碳酸 钙 、滑石粉、 硫酸 钡组成。本发明制备的高强度锂电池包装膜改变了尼龙层和热封层的组成原料,提高了使用性能。,下面是高强度锂电池包装膜及其制备方法专利的具体信息内容。

1.高强度锂电池包装膜,包括尼龙层、箔层和热封层,其特征在于:
尼龙层由以下质量百分比的原料组成:MXD6 42%、尼龙6 15%、玻璃纤维30%、LLDPE-g-MAH 9%、偶联剂0.2%、抗剂0.3%、阻燃剂0.1%、纳米二氧化硅3%、对苯二酚
0.2%,铝离子余量;
热封层由以下质量百分比的原料组成:聚丙烯70%、纤维28%、纳米碳酸1%、滑石粉0.5%、硫酸钡0.5%。
2.根据权利要求1所述的高强度锂电池包装膜,其特征在于:热封层厚度为60~65微米。
3.根据权利要求1所述的高强度锂电池包装膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将聚丙烯、碳纤维、纳米碳酸钙、滑石粉、硫酸钡混合,通过共挤流延机成型后制备热封层;
(2)对铝箔的表面进行脱脂和耐腐蚀处理后制备铝箔层;
(3)用离子注入机将铝离子注入MXD6中后,将MXD6、尼龙6、玻璃纤维、LLDPE-g-MAH、硅烷偶联剂、抗氧剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、对苯二酚混合,混合后通过挤出机挤出成型后,通过双向拉伸制备尼龙层;
(4)用干法工艺将尼龙层、铝箔层和热封层复合成型;
(5)对制得的包装膜进行性能测试,包括以下步骤:
(51)将两片包装膜与极粘合,取一定宽度封口裁切成条,使用拉测试设备测试剥离强度,观察剥离后的包装膜铝箔层是否呈均匀乳白色,要求铝箔层与铝箔层不分层;
(52)包装膜用良好的成型模具冲深,在一定取值范围内调整成型深度,直至包装膜边出现破裂,记录出现破裂前的深度最大值;
(53)将成型后的包装膜先封焊两边,不加极耳和电芯,注入一定量的电解液,在一定温度条件下烘烤一定的时间后进行观察,观察封焊成型后包装膜是否有腐蚀、漏液、膨胀、分层现象;
(54)将包装膜置于浴或高温高湿环境中,一段时间后取出,观察包装膜是否异常,且通过称重或水分测试判断其吸水量,测试包装膜的阻隔性能;
(6)将测试完的合格产品进行包装。

说明书全文

高强度锂电池包装膜及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及锂电池包装膜技术领域,具体讲是一种高强度锂电池包装膜及其制备方法。

背景技术

[0002] 现有技术的锂电池包装膜一般由尼龙层、箔层和热封层组成,制备时可采用干法工艺或热法工艺制备锂电池包装膜,锂电池包装膜的性能好坏对锂电池的使用寿命有密切关系,锂电池包装膜的性能在其铝箔层性能不变的情况下,如何通过改变尼龙层和热封层的性能来提高锂电池包装膜的强度、韧性等性能即为本领域工作人员所欲研究的方向。

发明内容

[0003] 鉴于上述现有技术的缺陷,本发明的一个目的在于:提供一种高强度锂电池包装膜。
[0004] 为解决上述问题,本发明的技术解决方案是:高强度锂电池包装膜,包括尼龙层、铝箔层和热封层;
[0005] 尼龙层由以下质量百分比的原料组成:MXD642%、尼龙615%、玻璃纤维 30%、LLDPE-g-MAH9%、偶联剂0.2%、抗剂0.3%、阻燃剂0.1%、纳米二氧化硅3%、对苯二酚0.2%,铝离子余量;
[0006] 热封层由以下质量百分比的原料组成:聚丙烯70%、纤维28%、纳米碳酸1%、滑石粉0.5%、硫酸钡0.5%。
[0007] 进一步地,热封层厚度为60~65微米。
[0008] 本发明还提供一种上述高强度锂电池包装膜的其制备方法,包括以下步骤:
[0009] (1)将聚丙烯、碳纤维、纳米碳酸钙、滑石粉、硫酸钡混合,通过共挤流延机成型后制备热封层;
[0010] (2)对铝箔的表面进行脱脂和耐腐蚀处理后制备铝箔层;
[0011] (3)用离子注入机将铝离子注入MXD6中后,将MXD6、尼龙6、玻璃纤维、LLDPE-g-MAH、硅烷偶联剂、抗氧剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、对苯二酚混合,混合后通过挤出机挤出成型后,通过双向拉伸制备尼龙层;
[0012] (4)用干法工艺将尼龙层、铝箔层和热封层复合成型;
[0013] (5)对制得的包装膜进行性能测试,包括以下步骤:
[0014] (51)将两片包装膜与极粘合,取一定宽度封口裁切成条,使用拉测试设备测试剥离强度,观察剥离后的包装膜铝箔层是否呈均匀乳白色,要求铝箔层与铝箔层不分层;
[0015] (52)包装膜用良好的成型模具冲深,在一定取值范围内调整成型深度,直至包装膜边出现破裂,记录出现破裂前的深度最大值;
[0016] (53)将成型后的包装膜先封焊两边,不加极耳和电芯,注入一定量的电解液,在一定温度条件下烘烤一定的时间后进行观察,观察封焊成型后包装膜是否有腐蚀、漏液、膨胀、分层现象;
[0017] (54)将包装膜置于浴或高温高湿环境中,一段时间后取出,观察包装膜是否异常,且通过称重或水分测试判断其吸水量,测试包装膜的阻隔性能;
[0018] (6)将测试完的合格产品进行包装。
[0019] 本发明的有益效果是:
[0020] 玻璃纤维作为增强材料可以提高尼龙层的强度,玻璃纤维在含量为30%时,其缺口冲击强度可达到最大值,其拉伸强度也较高;MXD6与二氧化硅纳米微粒有很好的界面相容性,使得MXD6/纳米二氧化硅复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度均较纯MXD6有不同程度的提高,而且,随着纳米二氧化硅的添加,尼龙基体与二氧化硅纳米微粒间形成一个弹性过渡层,可以有效地传递和松弛界面上的应力,更好地吸收和分散外界的冲击能,从而提高材料的韧性;抗氧剂用于保持尼龙层热氧化稳定性;对苯二酚作为防老剂,可抑制光、热、氧等外界因素的作用;铝离子通过离子注入法注入MXD6,铝离子取代MXD6大分子链酰胺键中的氢离子,均匀注入分子插层或大分子链中,MXD6表面硬度可提高很多,且 MXD6的耐磨性大大提高,弹性模量也有提高;
[0021] 碳纤维添加入聚丙烯后提高了聚丙烯的强度,纳米碳酸钙作为成核剂,可提高聚丙烯的结晶速度、结晶率和结晶细微比,从而实现聚丙烯的增刚性,滑石粉、硫酸钡作为填充剂,可以显著提高聚丙烯的刚性、耐热性、提高尺寸稳定性、耐高温蠕变性、硬度等等。附图说明
[0022] 图1为玻璃纤维(GF)含量与MXD6拉伸强度的关系图;
[0023] 图2为玻璃纤维(GF)含量与MXD6缺口冲击强度的关系图。

具体实施方式

[0024] 为比较直观、完整地理解本发明的技术方案,现进行非限制性的特征说明如下:
[0025] 实施例一:
[0026] 高强度锂电池包装膜,包括尼龙层,尼龙层由以下质量百分比的原料组成:MXD642%、尼龙615%、玻璃纤维30%、LLDPE-g-MAH9%、硅烷偶联剂0 .2%、抗氧剂0.3%、阻燃剂0.1%、纳米二氧化硅3%、对苯二酚0.2%,铝离子余量;铝箔层;热封层,热封层由以下质量百分比的原料组成:聚丙烯70%、碳纤维28%、纳米碳酸钙1%、滑石粉0.5%、硫酸钡
0.5%。
[0027] 上述高强度锂电池包装膜的制备方法包括以下步骤:
[0028] (1)将聚丙烯、碳纤维、纳米碳酸钙、滑石粉、硫酸钡混合,通过共挤流延机成型后制备热封层;
[0029] (2)对铝箔的表面进行脱脂和耐腐蚀处理后制备铝箔层;
[0030] (3)用离子注入机将铝离子注入MXD6中后,将MXD6、尼龙6、玻璃纤维、LLDPE-g-MAH、硅烷偶联剂、抗氧剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、对苯二酚混合,混合后通过挤出机挤出成型后,通过双向拉伸制备尼龙层;
[0031] (4)用干法工艺将尼龙层、铝箔层和热封层复合成型;
[0032] (5)对制得的包装膜进行性能测试,包括以下步骤:
[0033] (51)将两片包装膜与极耳粘合,取一定宽度封口裁切成条,使用拉力测试设备测试剥离强度,观察剥离后的包装膜铝箔层是否呈均匀乳白色,要求铝箔层与铝箔层不分层;
[0034] (52)包装膜用良好的成型模具冲深,在一定取值范围内调整成型深度,直至包装膜边角出现破裂,记录出现破裂前的深度最大值,包装膜的冲深后必须满足以下条件:冲坑的四个边角最薄处不小于原来50%的厚度,热封层厚度为60~65微米,否则会造成电池成型后有漏点,严重影响电池性能;
[0035] (53)将成型后的包装膜先封焊两边,不加极耳和电芯,注入一定量的电解液,在一定温度条件下烘烤一定的时间后进行观察,观察封焊成型后包装膜是否有腐蚀、漏液、膨胀、分层现象;
[0036] (54)将包装膜置于水浴或高温高湿环境中,一段时间后取出,观察包装膜是否异常,且通过称重或水分测试判断其吸水量,测试包装膜的阻隔性能;
[0037] (6)将测试完的合格产品进行包装。
[0038] 如图1和图2所示,玻璃纤维作为增强材料可以提高尼龙层的强度,玻璃纤维在含量为30%时,其缺口冲击强度可达到最大值,其拉伸强度也较高。
[0039] MXD6与二氧化硅纳米微粒有很好的界面相容性,使得MXD6/纳米二氧化硅复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度均较纯MXD6有不同程度的提高,而且,随着纳米二氧化硅的添加,尼龙基体与二氧化硅纳米微粒间形成一个弹性过渡层,可以有效地传递和松弛界面上的应力,更好地吸收和分散外界的冲击能,从而提高材料的韧性。
[0040] 抗氧剂用于保持尼龙层热氧化稳定性。
[0041] 对苯二酚作为防老剂,可抑制光、热、氧等外界因素的作用。
[0042] 铝离子通过离子注入法注入MXD6,铝离子取代MXD6大分子链酰胺键中的氢离子,均匀注入分子插层或大分子链中,MXD6表面硬度可提高很多,且MXD6的耐磨性大大提高,弹性模量也有提高。
[0043] 碳纤维添加入聚丙烯后提高了聚丙烯的强度,纳米碳酸钙作为成核剂,可提高聚丙烯的结晶速度、结晶率和结晶细微比,从而实现聚丙烯的增刚性,滑石粉、硫酸钡作为填充剂,可以显著提高聚丙烯的刚性、耐热性、提高尺寸稳定性、耐高温蠕变性、硬度等等。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈