一种具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，涉及一种具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法，包括：(1)在铝箔的一面涂覆低温热熔胶，静置后将尼龙耐刮层覆在低温热熔胶上，冷压成型；(2)将粉状矿物纤维、氧化石墨烯和氧化铝粉加入溶剂中，加入热固化树脂胶水和热固化树脂固化剂，超声分散；在铝箔的另一面上涂覆形成硬质导热层；(3)将柔性不饱和聚酯树脂加入溶剂中，加入固化剂，在硬质导热层上涂覆并形成柔性导热层，烘干得到铝塑复合膜；本发明专利技术中提供的硬质导热层具有较高的硬度，能够抵抗铜网和铝网毛刺的刺顶，避免铝箔层受到损伤；柔性导热层具有较高的柔韧性，适应在抽真空过程中铝塑复合膜的变形要求。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法。
技术介绍
针对现有技术中金属壳包装锂电池在使用过程中易释放气体，压力增大导致爆炸的问题，市面上推出了新型的软包材料，即铝塑膜，这种包装材料可以膨胀以便释放压力，从而防止爆炸事故的发生。由于聚合物锂离子电池在使用过程中会释放热量，导致材料的稳定性下降，为此还需要迫切地解决在保证基本包装性能的前提下，改善材料的导热性能。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法，包括以下步骤：(1)在铝箔的一面上均匀涂覆一层低温热熔胶，然后静置1～3min，再将尼龙耐刮层覆在低温热熔胶上，在常温下冷压成型在一起；(2)将粉状矿物纤维、氧化石墨烯和氧化铝粉加入溶剂中，在搅拌的过程中加入热固化树脂胶水和热固化树脂固化剂，超声分散得混合物；在铝箔的另一面上涂覆并形成硬质导热层，涂覆完成后，将其通过温度为60～80℃的热烘道进行烘干处理，过烘道的过程中，铝箔处于绷紧状态；(3)将柔性不饱和聚酯树脂加入溶剂中，搅拌的过程中加入固化剂，接着在固化后的硬质导热层上均匀涂覆并形成柔性导热层，然后通过温度为35～50℃的热烘道进行烘干处理，得到所述的铝塑复合膜。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术中，通过在所述铝箔层的内侧依次设置有硬质导热层和柔性导热层，所述的硬质导热层具有较高的硬度，能够有效的抵抗铜网和铝网毛刺的刺顶，避免铝箔层受到损伤；所述的柔性导热层具有较高的柔韧性，适应在抽真空过程中铝塑复合膜的变形要求，并且，该柔性导热层的导热效果体现在，铜网和铝网的毛刺刺穿该柔性导热层，电解液浸润在柔性导热层中，将热量传递到硬质导热层中，从而实现热量的快速散出，防止锂电池在使用过程中热量集中无法散出而引发事故。本专利技术提供的制备方法，简单方便，易于操作，便于实现工业化生产。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。本专利技术提供了一种具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法，包括以下步骤：(1)在铝箔的一面上均匀涂覆一层低温热熔胶，然后静置1～3min，再将尼龙耐刮层覆在低温热熔胶上，在常温下冷压成型在一起；(2)将粉状矿物纤维、氧化石墨烯和氧化铝粉加入溶剂中，在搅拌的过程中加入热固化树脂胶水和热固化树脂固化剂，超声分散得混合物；在铝箔的另一面上涂覆并形成硬质导热层，涂覆完成后，将其通过温度为60～80℃的热烘道进行烘干处理，过烘道的过程中，铝箔处于绷紧状态；(3)将柔性不饱和聚酯树脂加入溶剂中，搅拌的过程中加入固化剂，接着在固化后的硬质导热层上均匀涂覆并形成柔性导热层，然后通过温度为35～50℃的热烘道进行烘干处理，得到所述的铝塑复合膜。在实际的制程中，电芯封装中一般需要经历3次抽真空，3次热压封口。但是由于电芯周边有铜网和铝网的毛刺，在抽真空收缩的过程中，毛刺会猛刺内膜，甚至可能会刺穿内膜直至铝箔层，电芯内的酸性物质将直通铝箔层造成点状的腐蚀，加速电化学腐蚀，改变电解液的组成，严重时还会将铝箔层蚀穿而漏液，同时也会造成短路，导致电池报废；同时，在锂电池的使用过程中会释放热量，导致材料的稳定性下降，因此需要提供一种兼具耐穿刺和导热能力的铝塑复合膜，用于锂离子电池的软包。本专利技术中，通过铝箔层的内侧依次设置硬质导热层和柔性导热层，所述的硬质导热层中包括有粉状矿物纤维、氧化石墨烯、氧化铝粉、热固化树脂胶水、热固化树脂固化剂和溶剂。所述的氧化石墨烯为本领域技术人员所熟知的氧化石墨烯即可，并无特殊的限定。具体的，本专利技术中所述的氧化石墨烯为采用改进的Hummers法制备得到的氧化石墨烯。包括：将鳞片石墨，K2S2O8、P2O5和浓硫酸混合反应，得到预氧化石墨，然后将预氧化石墨与NaNO3加入到预冷的浓硫酸中，再缓慢加入KMnO4并在冰浴条件下反应，然后转移到常温的水浴下进行反应，再缓慢添加去离子水并转移至98℃水浴进行反应；再次添加去离子水，冷却后加入30％H2O2，得到氧化石墨。用盐酸溶液对所述氧化石墨洗涤至无SO42-检出(用BaCl2检测)；随后超声、离心，离不下来的悬液即为剥离得到的氧化石墨烯，沉淀物弃去；将GO溶液装在透析袋里透析，即得到最终清洗后的氧化石墨烯。经过氧化处理后，氧化石墨仍保持石墨的层状结构，但在每一层的石墨烯单片上引入了许多氧基功能团，从而提高了该氧化石墨烯与热固化树脂胶水的结合能力。通过在本申请提供的硬质导热层中引入氧化石墨烯和氧化铝粉，所述的硬质导热层具有良好的导热能力，从而有效的防止电池在使用过程中产生的热量难以散发的问题；进一步的，该氧化铝粉和氧化石墨烯填充在硬质导热层中，还能达到提高硬质导热层强度的优点，进一步的提高耐穿刺能力。本专利技术中，所述的柔性导热层包括有柔性不饱和聚酯树脂、固化剂和溶剂；所述的柔性不饱和聚酯树脂是不饱和聚酯树脂中的一个特殊品种，该树脂在室温下固化后，柔韧性较好，通过柔性导热层的设置可以适应该铝塑复合膜抽真空时的变形，减缓电芯周边铜网和铝网的毛刺对铝箔层的刺顶；同时，即便铜网和铝网的毛刺刺穿柔性导热层，电解液溢入到硬质导热层的内侧面上，也可以实现将热量传送出去，实现锂电池热量的传出，避免热量过于集中。本专利技术中，所述硬质导热层和柔性导热层的厚度可以在较宽的范围内选择，为了确保具有较好的耐穿刺能力，所述硬质导热层的厚度为10～50μm，所述柔性导热层的厚度为20～30μm。进一步的，根据本专利技术，所述的硬质导热层的原料含量可以在较宽的范围内选择，为了确保所述的硬质导热层具有较好的硬度及导热能力，所述的硬质导热层包括以下重量份的原料制备得到：粉状矿物纤维28～42份、氧化石墨烯3～8份、氧化铝粉2～7份、热固化树脂胶水20～35份、热固化树脂固化剂2～7份、溶剂62～80份。进一步的，根据本专利技术，所述的柔性导热层的原料含量可以在较宽的范围内选择，为了确保所述的铝塑复合层具有较好的综合性能，所述的柔性导热层包括以下重量份的原料制备得到：柔性不饱和聚酯树脂45～65份、固化剂0.5～3份、溶剂70～90份。根据本专利技术，所述的粉状矿物纤维为海泡石纤维、水镁石纤维、硅灰石纤维、石膏纤维中的一种。所述的粉状矿物纤维在硬质导热层中保持良好的纤维结构，发挥支撑作用，供热固化树脂胶水浸渍在纤维结构中，从而形成高密度、高硬度的硬质导热层，有效的抵抗电芯周边铜网和铝网的毛刺。进一步的，根据本专利技术，所述的热固化树脂胶水为聚氨酯类、环氧树脂类、丙烯酸树脂类、有机硅类或聚酯类树脂中的一种或至少两种的组合；所述的热固化树脂固化剂为环氧树脂固化剂、芳香族多胺、酸酐、甲基酚醛树脂、氨基树脂中的一种或至少两种的组合。进一步的，根据本专利技术，所述的固化剂为脂肪族封闭型聚异氰酸酯固化剂、芳香族封闭型聚异氰酸酯固化剂中的一种或其组合。本专利技术中，所述的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙酮中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在铝箔的一面上均匀涂覆一层低温热熔胶，然后静置1～3min，再将尼龙耐刮层覆在低温热熔胶上，在常温下冷压成型在一起；(2)将粉状矿物纤维、氧化石墨烯和氧化铝粉加入溶剂中，在搅拌的过程中加入热固化树脂胶水和热固化树脂固化剂，超声分散得混合物；在铝箔的另一面上涂覆并形成硬质导热层，涂覆完成后，将其通过温度为60～80℃的热烘道进行烘干处理，过烘道的过程中，铝箔处于绷紧状态；(3)将柔性不饱和聚酯树脂加入溶剂中，搅拌的过程中加入固化剂，接着在固化后的硬质导热层上均匀涂覆并形成柔性导热层，然后通过温度为35～50℃的热烘道进行烘干处理，得到所述的铝塑复合膜。

【技术特征摘要】
1.一种具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在铝箔的一面上均匀涂覆一层低温热熔胶，然后静置1～3min，再将尼龙耐刮层覆在低温热熔胶上，在常温下冷压成型在一起；(2)将粉状矿物纤维、氧化石墨烯和氧化铝粉加入溶剂中，在搅拌的过程中加入热固化树脂胶水和热固化树脂固化剂，超声分散得混合物；在铝箔的另一面上涂覆并形成硬质导热层，涂覆完成后，将其通过温度为60～80℃的热烘道进行烘干处理，过烘道的过程中，铝箔处于绷紧状态；(3)将柔性不饱和聚酯树脂加入溶剂中，搅拌的过程中加入固化剂，接着在固化后的硬质导热层上均匀涂覆并形成柔性导热层，然后通过温度为35～50℃的热烘道进行烘干处理，得到所述的铝塑复合膜。2.根据权利要求1所述的具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法，其特征在于：所述硬质导热层的厚度为10～50μm；和/或，所述柔性导热层的厚度为20～30μm。3.根据权利要求1所述的具有双导热层的锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法，其特征在于：所述的硬质导热层包括以下重量份的原料制备得到：粉状矿物纤维28～42份、氧化石...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾诗敏，
申请(专利权)人：肇庆高新区飞越信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44