[发明专利]金属/聚合物层压复合膜与玻璃陶瓷膜的粘接方法

说明书

技术领域

本发明属于锂水电池技术领域，特别是涉及一种防水型锂保护电极密封 用的金属/聚合物层压复合膜与玻璃陶瓷膜的粘接方法。

背景技术

锂水电池作为一种与传统有机体系锂电池不同的新型锂电池体系，具有 比能量高的优点，其中防水型锂保护电极是锂水电池的核心部件。防水型锂 保护电极的密封技术非常重要，因为它将直接关系到防水型锂保护电极在水 溶液中工作的可靠性，封装处一旦出现开裂或渗漏，会导致电池在长时间储 存及放电过程中失效甚至发生爆炸。

经检索发现，申请号为200680037611.7、公开号为CN101313426A、名 称为：用于被保护的活性金属阳极的适应性密封结构的发明专利，其说明书 中公开了防水型锂保护电极的密封粘接工艺，该工艺过程是在微晶玻璃陶瓷 膜需要粘接的边框与金属/聚合物层压复合膜的粘接处预镀一层金属氮化物 过渡层SnxN，引入该金属氮化物过渡层可提高微晶玻璃陶瓷膜与金属/聚合 物层压复合膜之间密封粘接的可靠性。但是，在镀过渡层过程中，需要对微 晶玻璃陶瓷膜进行掩膜保护，以保证金属氮化物过渡层仅镀在边框需要粘接 的部位，该过程需要针对不同面积尺寸的微晶玻璃陶瓷膜设计与之相对应的 不同形状的掩膜，并且在镀膜操作时需要对掩膜的对位进行精确调整，不仅 操作过程复杂，而且容易造成微晶玻璃陶瓷膜的破坏。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种制作方法简单、密 封粘接可靠性高，能够改善锂电极的放电性能的金属/聚合物层压复合膜与玻 璃陶瓷膜的粘接方法。

本发明包括如下技术方案：其特点是：

本发明还可以采用如下技术措施：

本发明具有的优点和积极效果：

1、本发明通过在微晶玻璃陶瓷膜需要与金属/聚合物层压复合膜粘接的 表面整体施镀一层过渡层，该过渡层可以保持与微晶玻璃陶瓷膜之间的良好 界面结合性，同时两者之间的界面不会渗透水气，无需掩膜加工和掩膜装配 对位，工艺简单，密封粘接可靠性高；过渡层在微晶玻璃陶瓷膜的整体表面 上不仅没有阻碍锂离子传递，反而改善了微晶玻璃陶瓷膜与水溶液之间的界 面性能，减小了界面阻抗，改善了锂电极的放电性能。

2、本发明在微晶玻璃陶瓷膜一面施镀的过渡层为金属氮化物，由于金属 氮化物自身化学性能非常稳定，避免了微晶玻璃陶瓷膜在弱碱性和弱酸性水 溶液中长时间工作受到水溶液的腐蚀。

附图说明

图1是本发明粘接的金属/聚合物层压复合膜与玻璃陶瓷膜主视示意图；

图2是采用图1粘接的金属/聚合物层压复合膜与玻璃陶瓷膜制成的防水型 锂保护电极内部结构示意图；

图3是交流阻抗性能测试对比图；

图4是恒电流极化性能测试对比图。

其中，1-过渡层，2-微晶玻璃陶瓷膜，3-有机电解液，4-金属锂，5-密封 粘接圈，6-金属/聚合物层压复合膜，7-极耳胶，8-极耳。

具体实施方式

为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例详细 说明如下。

金属/聚合物层压复合膜与玻璃陶瓷膜的粘接方法，其特点是：步骤包括：

步骤1：对微晶玻璃陶瓷膜进行清洗、烘干；

步骤2：在步骤1清洗、烘干后的微晶玻璃陶瓷膜一面施镀一层过渡层；

步骤3：根据在步骤1中微晶玻璃陶瓷膜的尺寸，在金属/聚合物层压复 合膜中心开一窗口，窗口的内周尺寸以能够将金属/聚合物层压复合膜与微晶 玻璃陶瓷膜的外周全部粘接成一体为准；

步骤4：根据步骤3中金属/聚合物层压复合膜与微晶玻璃陶瓷膜粘接的 部位，将PP材质的热熔胶制成密封粘接圈；

步骤5：将步骤4制成的密封粘接圈置于步骤3开有窗口的金属/聚合物 层压复合膜的聚合物层一面，位于窗口的外周，微晶玻璃陶瓷膜带有过渡层 的一面置于金属/聚合物层压复合膜上的密封粘接圈上，在160℃-170℃、 5-50N/m²压力下热压0.5-2min，完成本发明金属/聚合物层压复合膜与玻璃陶 瓷膜的粘接过程。