一種軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池包裝材料領(lǐng)域，特別涉及一種軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物鋰離子電池是未來鋰離子電池主要發(fā)展方向，如何保證、提高聚合物鋰離子電池的儲(chǔ)能及帶電時(shí)間，其不僅與電池的正、負(fù)極材料及聚合物電解質(zhì)有關(guān)，而且還與聚合物鋰離子電池外包裝膜有密切關(guān)系。
[0003]聚合物鋰離子電池外包裝膜選擇的好壞直接關(guān)系電池的穩(wěn)定運(yùn)行及使用壽命，因?yàn)樵擃愋碗姵赝獍b膜要求具有更優(yōu)異的阻隔性、熱封性及延展成型性，外包裝膜對(duì)水分、氧氣的阻隔性比普通外包裝復(fù)合膜阻隔性要高10000倍，因?yàn)樯倭康乃只蜓鯕獾鹊倪M(jìn)入會(huì)改變電解質(zhì)的成分及生產(chǎn)腐蝕性強(qiáng)的氫氟酸，當(dāng)氫氟酸存在時(shí)會(huì)嚴(yán)重腐蝕鋁箔，使內(nèi)膜與鋁箔分離，進(jìn)而把鋁箔腐蝕穿孔，從而破壞整個(gè)外包裝。
[0004]鋁箔是外包裝膜中的核心材料，其主要起到阻隔和外包裝成型性的作用，同時(shí)其還需要與內(nèi)膜、外膜有很強(qiáng)的粘結(jié)性能，防止應(yīng)用過程中發(fā)生分層現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)鋁箔功能多樣化，因而對(duì)其鋁箔材料的選擇更加嚴(yán)苛，如何選擇和制備適合軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔材料是軟包裝膜質(zhì)量?jī)?yōu)異的核心。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔。該專膜用鋁箔具有優(yōu)異的阻隔性及延展成型性，同時(shí)鋁箔表面涂碳層可很好地與其他高聚物、熱熔膠膜或粘結(jié)劑進(jìn)行強(qiáng)復(fù)合，該鋁箔材料可應(yīng)用作為聚合物鋰離子電池外包裝復(fù)合膜中的制備原材料之一。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔，包括第一涂碳層、第一硅化層、鋁箔合金層、第二硅化層、第二涂碳層，該鋁箔具有層狀結(jié)構(gòu)，所述軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔由內(nèi)到外依次為第一涂碳層、第一硅化層、鋁箔合金層、第二硅化層、第二涂碳層。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一涂碳層、第二涂碳層中材質(zhì)為材質(zhì)以納米石墨、石墨烯、碳納米管為主材的一種或其組合，碳涂料選水性或油性涂料中的一種。
[0008]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一涂碳層、第二涂碳層的厚度為500-5000nmo
[0009]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一硅化層、第二硅化層中材質(zhì)為氧化硅材料形成的致密硅狀層，硅化物的原材料為原硅酸四乙酯、二氧化硅、鈦硅混合氧化物中的一種或組合。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一硅化層、第二硅化層的層厚為100-2000nm。
[0011]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述鋁箔合金層中材質(zhì)為鋁與金、鉑、銅、銀、鎢、鎂、鋅、硅、錳中的一種或其組合，鋁與其他金屬的比例為100/0-90/10。
[0012]采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果是:首先，通過在鋁箔表面處理形成硅化層，可有效提高鋁箔的抗腐蝕和阻隔性，其次，在鋁箔的最外層增加一層含碳涂層，可提高鋁箔與其他材料的粘結(jié)強(qiáng)度，使鋁箔與其他材料形成復(fù)合膜不分層，同時(shí)提供極佳的靜態(tài)導(dǎo)電性能。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中，1為第一涂碳層；2為第一硅化層；3為鋁箔合金層；4為第二硅化層；5為第二涂碳層。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。
實(shí)施例
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔，包括第一涂碳層1、第一硅化層2、鋁箔合金層3、第二硅化層4、第二涂碳層5，該鋁箔具有層狀結(jié)構(gòu)，所述軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔由內(nèi)到外依次為第一涂碳層1、第一硅化層2、鋁箔合金層3、第二硅化層4、第二涂碳層5。
[0017]所述第一涂碳層1、第二涂碳層5中材質(zhì)為材質(zhì)以納米石墨、石墨稀、碳納米管為主材的一種或其組合，碳涂料選水性或油性涂料中的一種。
[0018]所述第一涂碳層、第二涂碳層的厚度為500-5000nm。
[0019]所述第一硅化層、第二硅化層中材質(zhì)為氧化硅材料形成的致密硅狀層，硅化物的原材料為原硅酸四乙酯、二氧化硅、鈦硅混合氧化物中的一種或組合。
[0020]所述第一娃化層、第二娃化層的層厚為100_2000nm。
[0021]所述鋁箔合金層中材質(zhì)為鋁與金、鉑、銅、銀、鎢、鎂、鋅、硅、錳中的一種或其組合，鋁與其他金屬的比例為100/0-90/10。
[0022]本實(shí)用新型的產(chǎn)品經(jīng)過測(cè)定達(dá)到以下指標(biāo):
[0023]1.剝離強(qiáng)度測(cè)試:電解液浸泡85°C、7天，鋁箔與PP間剝離強(qiáng)度大于等于10N/15mm ;
[0024]2.阻隔性測(cè)試:1)水蒸汽透過量水蒸汽透過量< 10 5g/m2.d.latm，2)氧氣透過量< 0.01cm3/m2.d.latm。
[0025]3.耐腐蝕性測(cè)試:在電解質(zhì)(EC+DEC/LiPF6)及濃度為0.1%稀氫氟酸濃度下，45°C浸漬，與通用鋁箔相比，該鋁箔腐蝕破壞時(shí)間延長(zhǎng)，提高至2倍以上。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔，其特征在于，包括第一涂碳層、第一硅狀層、鋁箔合金層、第二硅狀層、第二涂碳層，該鋁箔具有層狀結(jié)構(gòu)，所述軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔由內(nèi)到外依次為第一涂碳層、第一硅狀層、鋁箔合金層、第二硅狀層、第二涂碳層。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔，其特征在于，所述第一涂碳層、第二涂碳層的厚度為500-5000nm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔，包括第一涂碳層、第一硅化層、鋁箔合金層、第二硅化層、第二涂碳層，該鋁箔具有層狀結(jié)構(gòu)，所述軟包裝聚合物鋰離子電池專膜用鋁箔由內(nèi)到外依次為第一涂碳層、第一硅化層、鋁箔合金層、第二硅化層、第二涂碳層。本實(shí)用新型中鋁箔采用合金鋁具有更好的延展性，合金鋁箔表面進(jìn)行硅化處理可提高鋁箔的阻隔性能和防腐性能，同時(shí)在鋁箔的最外層附加一層含碳涂層，它提供了極佳的靜態(tài)導(dǎo)電性能，收集活性物質(zhì)的微電流，從而可以大幅度降低正/負(fù)極材料和集流之間的接觸電阻，并能提高兩者之間的附著能力，可減少粘結(jié)劑的使用量，進(jìn)而使電池的整體性能產(chǎn)生顯著的提升，該鋁箔滿足聚合物鋰離子電池軟包裝膜材料中對(duì)鋁箔延展性、阻隔性及強(qiáng)粘結(jié)性的要求，該實(shí)用新型鋁箔材料可應(yīng)用作為軟包裝膜制備的原材料。
【IPC分類】H01M10/0525, B32B33/00, B32B15/02, B32B15/20, B32B9/02, B32B9/04, H01M2/02
【公開號(hào)】CN205039183
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520614059
【發(fā)明人】章結(jié)兵, 謝鳳秀
【申請(qǐng)人】蘇州鋰盾儲(chǔ)能材料技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年8月16日