一种复合铝塑膜及其制作方法技术

本发明专利技术涉及锂电子电池领域，为了克服现有铝塑膜结构导热性能及安全性能差的不足，公开一种复合铝塑膜及其制作方法，通过交联剂促进改性炭黑与改性硅油的交联作用在导热PP层内实现导热通路的连接，并添加云母粉增强导热PP层的机械性能并进一步完善导热PP层内的导热通路，使导热PP层具有良好的导热效率；通过在绝缘PP层内添加绝缘导热材料，使绝缘PP层在具有绝缘功能的同时具有良好的导热性能；通过导热PP层实现导热、防泄露功能，通过绝缘PP层实现导热绝缘功能，使铝塑膜在拥有良好的导热性能的同时，提高了电池的安全性能。提高了电池的安全性能。提高了电池的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合铝塑膜及其制作方法


[0001]本专利技术设计锂电子电池领域，尤其是一种复合铝塑膜及其制作方法。

技术介绍

[0002]锂电子电池的铝塑膜通常是由基材(如尼龙)、铝箔、密封层(如聚丙烯)和胶黏剂组成的复合软包装材料。但铝塑膜的导热性能差是现有铝塑膜的缺点之一，主要表现为其中高分子材料(PP层)的导热性能差，PP层的导热系数仅为0.11W/m*K，不利于电芯内部工作时产生的热量向外传递，导致模组、pack内电芯温度分布不均匀，影响电池一致性及寿命。而炭黑对PP材料的热传导性能具有较大的提升作用，但是由于炭黑表面的活性基团较少，在PP中的分散性较低，因此往往需要增大炭黑用量，高含量的炭黑在高温下更容易自聚，导致材料电热特性不稳定，NTC效应增大，不利于实现铝塑膜的绝缘性能。
[0003]中国专利公开号CN109228575A，公开了一种铝塑膜结构，其特征是，铝塑膜结构从外到内至少包括：保护层、外层粘结层、铝箔层、内层粘结层以及热封层，其中，保护层和热封层中均包含导热填料粒子。其不足之处在于，其热封层直接与电解液接触，绝缘性能下降，且容易引发电芯自放电及绝缘不良。

技术实现思路

[0004]本专利技术是为了克服现有铝塑膜结构导热性能及安全性能差的不足，公开一种安全性能高，绝缘性能及导热性能优良的复合铝塑膜及其制作方法。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种复合铝塑膜，包括尼龙层、第一粘接层、铝层、第二粘接层、聚丙烯PP层，PP层由绝缘PP层与导热PP层通过改性聚丙烯MPP粘接组成，绝缘PP层添加有绝缘导热填料，导热PP层包括以下重量份的组分：
[0006]进一步的，改性炭黑由炭黑经氧化接枝得到。
[0007]进一步的，改性硅油为氨基改性硅油、羟基改性硅油、环氧基改性硅油、聚醚改性硅油、羧基改性硅油中的一种或多种。
[0008]进一步的，交联剂为钛酸四丁酯、二环己基碳二亚胺DCC、1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐EDC、2
‑
(7
‑
氮杂苯并三氮唑)
‑
N，N，N'，N'
‑
四甲基脲六氟磷酸酯HATU、O
‑
苯并三氮唑
‑
四甲基脲六氟磷酸盐HBTU、1
‑
乙基
‑
3(3
‑
二甲基丙胺)碳二亚胺EDCI中的一种或多种。
[0009]本专利技术的导热PP层，通过臭氧化接枝，增加了炭黑表面的含氧基团含量，增大炭黑极性以及表面活性，再将改性炭黑与改性硅油在交联剂作用下发生交联作用，加入到PP中，从而增大改性炭黑在PP层中的分散性，并在PP层内形成交联网络，构成导热通路，提高PP材料的导热性能，再添加云母粉以增加导热PP层的机械性能，并进一步增强PP层中的导热通路，提高导热PP层导热性能，并且，由于导热PP层使用的填料均为耐酸耐腐蚀性物质，对电解液中的强酸性强氧化性物质耐受，能很好的防止电解液的泄露，保证电池使用的安全性。
[0010]进一步的，绝缘PP层的绝缘导热填料为氧化镁、氧化铝、云母、硅微粉、氮化硼、氮化铝、碳化硅中的一种或多种。
[0011]进一步的，绝缘PP层中绝缘导热填料的含量为10～40wt％。
[0012]导热PP层因为添加有具有导电性能的炭黑，虽然具有良好的导热性能和耐电解液性能，但不具有绝缘保护作用，绝缘PP层采用绝缘导热填料即可在保证导热性能的同时，起到绝缘保护的作用。
[0013]一种复合铝塑膜的制作方法，包括以下步骤：a.将改性炭黑、改性硅油、交联剂分散于溶剂中，加热搅拌，得分散液A；b.将PP颗粒及云母粉加入溶剂中，加热搅拌至PP颗粒完全溶解，得分散液B；c.将分散液A加入分散液B中，加热搅拌，分离，热压得到导热PP材料；d.将尼龙层、第一粘接层、铝层、第二粘接层、绝缘PP层、MPP、导热PP层按层次粘接得到复合铝塑膜。
[0014]进一步的，步骤a中，加热温度为100～150℃。
[0015]进一步的，步骤b、步骤c中，加热搅拌温度为130～160℃。
[0016]进一步的，步骤c中，热压温度为150～180℃。
[0017]由于采用以上的技术方案，本专利技术具有这样的有益效果：通过交联剂促进改性炭黑与改性硅油的交联作用在导热PP层内实现导热通路的连接，并添加云母粉增强导热PP层的机械性能并进一步完善导热PP层内的导热通路，使导热PP层具有良好的导热效率；通过在绝缘PP层内添加绝缘导热材料，使绝缘PP层在具有绝缘功能的同时具有良好的导热性能；通过导热PP层实现导热、防泄露功能，通过绝缘PP层实现导热绝缘功能，使铝塑膜在拥有良好的导热性能的同时，提高了电池的安全性能。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的铝塑膜横截面图。
[0019]图中：1、尼龙层；2、第一粘接层；3、铝箔层；4、第二粘接层；5、绝缘PP层；6、MPP；7、导热PP层。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术进行进一步的描述。
[0021]本专利技术所用羟基硅油型号为PMX
‑
0156；氨基硅油型号为OFX
‑
8468；聚醚改性硅油型号为DC
‑
193；环氧改性硅油型号为PMX
‑
0345；羧基改性硅油型号为BY16
‑
880；改性炭黑由炭黑经常规方法经臭氧化接枝得到。
[0022]一种复合铝塑膜，包括尼龙层、第一粘接层、铝层、第二粘接层、聚丙烯PP层，PP层
由绝缘PP层与导热PP层通过改性聚丙烯MPP粘接组成，绝缘PP层添加有绝缘导热填料，导热PP层包括以下重量份的组分：
[0023]实施例1导热PP层的制备将臭氧化接枝的改性炭黑10份、氨基硅油10份、DCC3份分散于十氢化萘中，120℃下加热搅拌6小时，得分散液A；将PP颗粒100份及云母粉5份分散于十氢化萘中，130℃下加热搅拌至完全溶解，得分散液B；将分散液A倒入分散液B中，在130℃下继续搅拌2小时；冷却，过滤除去多余液体，固体用乙醇反复冲洗三次，干燥，180℃下热压得导热PP层。
[0024]复合铝塑膜的制备将所得厚度为40μm的导热PP层与含有20wt％氧化铝填料的厚度为40μm的绝缘PP层通过MPP粘接在一起，第二粘接层使用MPP将绝缘PP层的另一面与40μm厚的铝箔层粘接在一起，第一粘接层使用聚氨酯将铝箔层的另一面与10μm厚的尼龙层粘接在一起，得到复合铝塑膜。
[0025]实施例2导热PP层的制备将臭氧化接枝的改性炭黑30份、环氧基改性硅油15份、聚醚改性硅油15份、HATU5份、DCC5份分散于四氢化萘中，150℃下加热搅拌6小时，得分散液A；将PP颗粒100份及云母粉15份分散于十氢化萘中，145℃下加热搅拌至完全溶解，得分散液B；将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合铝塑膜，包括尼龙层、第一粘接层、铝箔层、第二粘接层、聚丙烯PP层，其特征在于，所述PP层由绝缘PP层与导热PP层通过改性聚丙烯MPP粘接组成，所述绝缘PP层添加有绝缘导热填料，所述导热PP层包括以下重量份的组分：PP
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100份；改性炭黑
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10~30份；改性硅油
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10~30份；交联剂
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3~10份；云母粉
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5～15份。2.根据权利要求1所述的一种复合铝塑膜，其特征在于，所述改性炭黑由炭黑经氧化接枝得到。3.根据权利要求1所述的一种复合铝塑膜，其特征在于，所述改性硅油为氨基改性硅油、羟基改性硅油、环氧基改性硅油、聚醚改性硅油、羧基改性硅油中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种复合铝塑膜，其特征在于，所述交联剂为钛酸四丁酯、二环己基碳二亚胺DCC、1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐EDC、2
‑
(7
‑
氮杂苯并三氮唑)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明，刘涛，饶绍建，李凡群，秦怀鹏，翟耀敏，
申请(专利权)人：万向一二三股份公司，
类型：发明
国别省市：