一种内表面含氟的耐电解液腐蚀铝塑膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种内表面含氟的耐电解液腐蚀铝塑膜的制备方法，通过紫外光引发聚合反应在铝塑膜的聚丙烯层下表面接枝含氟聚合物链段，提升铝塑膜内层材料的耐电解液腐蚀性，防止在电池制备和使用过程中发生电解液外渗，确保铝塑膜的阻隔性，提升软包锂电池的安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种内表面含氟的耐电解液腐蚀铝塑膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种复合软包装膜，具体涉及一种内表面含氟的耐电解液腐蚀铝塑膜的制备方法。

技术介绍

[0002]电子行业的迅速发展使得传统电子设备、新型可穿戴电子产品乃至电动汽车遍及人们的日常。高比能、低污染、低损耗的锂离子电池随之成为发展最快、前景最好的二次电池。锂离子电池的外包装种类繁多，根据材质可分为钢壳、铝壳和软包装铝塑膜三类，其中高强度的金属外壳在遭遇内部短路等问题时极易发生爆炸，而使用强度较低的铝塑膜将提升电池的安全性，并增加其可塑性。
[0003]软包锂离子电池的电解液由碳酸酯类溶剂和锂盐组成，拥有强极性和强渗透性，其中最为常用的六氟磷酸锂(LiPF6)极易水解生成强腐蚀性的氢氟酸。铝塑膜由塑料薄膜、铝箔和胶粘剂复合而成，其性能的优劣直接关乎电池的寿命。
[0004]热封层与电解液长期接触，要求拥有极高的耐电解液腐蚀性。市面上常见的锂离子电池内层材料多为单层或多层聚丙烯，由于当前电解液的主要成分是碳酸酯，所以内层材料被电解液渗透等问题不可避免，流延聚丙烯薄膜较其他材料能较好地满足锂离子电池软包装的要求，是目前的主流。但是在发生电解液外渗时，无法较长时间抵御电解液的腐蚀，使得铝塑膜失去了阻隔作用，由此造成软包锂离子电池的安全性大为降低。
[0005]因此，如何提升聚丙烯层的耐电解液腐蚀性是本领域技术人员一直致力于研究的方向之一。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题而提供一种内表面含氟的耐电解液腐蚀铝塑膜的制备方法，该制备方法能提升铝塑膜内层材料的耐电解液腐蚀性，防止在电池制备和使用过程中发生电解液外渗，确保铝塑膜的阻隔性，提升软包锂电池的安全性。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：
[0008]本专利技术的一种内表面含氟的耐电解液腐蚀铝塑膜的制备方法，该铝塑膜从上至下包括尼龙层、铝箔层和聚丙烯层，所述铝箔层通过胶粘剂贴合于所述聚丙烯层的上表面，所述尼龙层通过胶粘剂贴合于所述铝箔层的上表面，所述铝塑膜聚丙烯层的下表面通过涂覆紫外光引发的聚合反应进行表面接枝处理，包括以下步骤：
[0009](1)光引发剂和含氟单体分别通过有机溶剂配置成光引发剂溶液和含氟单体溶液，且通氮气去除其中的空气；
[0010](2)将所述光引发剂溶液涂覆在所述铝塑膜的聚丙烯层的下表面，用氮气吹扫干燥至恒重；
[0011](3)将步骤(2)预处理过的铝塑膜浸入所述含氟单体溶液中，在氮气环境中、预设
温度条件下，通过紫外光照射0.25～2h，随后用有机溶剂洗涤除去未反应单体和含氟均聚物，氮气吹扫干燥至恒重，即可。
[0012]其中，步骤(1)中含氟单体、光引发剂和有机溶剂的重量份数如下：
[0013]含氟单体
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3～20份；
[0014]光引发剂
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0.5～1份；
[0015]有机溶剂
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30～200份。
[0016]上述的制备方法，其中，所述含氟单体为侧基含全氟基团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[0017]上述的制备方法，其中，所述含氟单体选自丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸
‑
1H,1H,5H
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全氟戊基酯、丙烯酸
‑
1H,1H,7H
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十二氟庚酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸
‑
1H,1H,5H
‑
全氟戊酯、甲基丙烯酸
‑
1H,1H,7H
‑
十二氟庚酯中的一种或至少两种的组合。
[0018]上述的制备方法，其中，所述光引发剂选自具有芳香烷基酮结构的裂解型光引发剂或者芳香酮类为主的夺氢型光引发剂。
[0019]上述的制备方法，其中，所述光引发剂选自选用苯偶姻及其衍生物、苯偶酰缩酮及其衍生物、二烷氧基苯乙酮、α
‑
羟烷基苯酮、α
‑
胺烷基苯酮、酰基膦氧化物、酯化肟酮化合物、芳基过氧酯化合物、卤代甲基芳酮、苯甲酰甲酸酯、二苯甲酮、苯乙酮或者蒽醌中的一种。
[0020]上述的制备方法，其中，所述溶剂选自乙酸乙酯、丙酮、丁酮、三氯甲烷、环己烷、正己烷、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、苯、甲苯、三氟甲苯中的一种或至少两种的组合。
[0021]上述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述含氟单体溶液的固含量为10～ 20％，所述光引发剂溶液的固含量为10～15％。
[0022]上述的制备方法，其中，步骤(2)中，所述含氟单体溶液在所述铝塑膜的聚丙烯层的下表面的涂布量为0.01～0.5g/m2。
[0023]上述的制备方法，其中，步骤(3)中的紫外光波长为200～350nm。
[0024]上述的制备方法，其中，步骤(3)中的预设温度为23～60℃。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]通过紫外光引发聚合在聚丙烯层下表面接枝含氟聚合物链段，本专利技术制备方法简单可控，同时提升铝塑膜聚丙烯层的耐电解液腐蚀性，防止在电池制备和使用过程中发生电解液外渗，确保铝塑膜的阻隔性，提升软包锂电池的安全性。
附图说明
[0027]图1是本专利技术内表面含氟的耐电解液腐蚀铝塑膜的结构示意图。
[0028]图2是本专利技术铝塑膜聚丙烯层下表面的分子结构示意图。图3是本专利技术实施例1
‑
9的接枝率检测结果。
具体实施方式
[0029]下面将结合实施例，对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有
与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0031]如图1所示，本专利技术铝塑膜从上至下包括尼龙层1、铝箔层2和聚丙烯层 3，铝箔层2通过胶粘剂4贴合于聚丙烯层3的上表面，尼龙层1通过胶粘剂4 贴合于铝箔层2的上表面，本专利技术制备方法是对铝塑膜聚丙烯层3的下表面通过涂覆紫外光引发的聚合反应进行表面接枝处理，包括以下步骤：
[0032](1)光引发剂和含氟单体分别通过有机溶剂配置成光引发剂溶液和含氟单体溶液，且通氮气去除其中的空气；
[0033](2)将所述光引发剂溶液涂覆在所述铝塑膜的聚丙烯层的下表面，用氮气吹扫干燥至恒重；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内表面含氟的耐电解液腐蚀铝塑膜的制备方法，该铝塑膜从上至下包括尼龙层、铝箔层和聚丙烯层，所述铝箔层通过胶粘剂贴合于所述聚丙烯层的上表面，所述尼龙层通过胶粘剂贴合于所述铝箔层的上表面，其特征在于：所述铝塑膜聚丙烯层的下表面通过涂覆紫外光引发的聚合反应进行表面接枝处理，包括以下步骤：(1)光引发剂和含氟单体分别通过有机溶剂配置成光引发剂溶液和含氟单体溶液，且通氮气去除其中的空气；(2)将所述光引发剂溶液涂覆在所述铝塑膜的聚丙烯层的下表面，用氮气吹扫干燥至恒重；(3)将步骤(2)预处理过的铝塑膜浸入所述含氟单体溶液中，在氮气环境中、预设温度条件下，通过紫外光照射0.25～2h，随后用有机溶剂洗涤除去未反应单体和含氟均聚物，氮气吹扫干燥至恒重，即可。其中，步骤(1)中含氟单体、光引发剂和有机溶剂的重量份数如下：含氟单体
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3～20份；光引发剂
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0.5～1份；有机溶剂
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30～200份。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含氟单体为侧基含全氟基团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含氟单体选自丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸
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1H,1H,5H
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全氟戊基酯、丙烯酸
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1H,1H,7H
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十二氟庚酯、甲基丙烯酸三...

【专利技术属性】
技术研发人员：高贤，顾希茜，贺爱忠，沈均平，
申请(专利权)人：上海紫江新材料应用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：