[发明专利]一种耐腐蚀锂电池壳的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物领域，更具体的，涉及一种耐腐蚀锂电池壳的制备方法。

背景技术

为了缓解全球能源危机与环境问题，很多国家已经将新能源产业作为可持续发展的重点，使得锂离子电池的研究制造显得非常迫切和重要。锂离子电池具有体积小、重量轻、循环寿命长、无记忆效应等特性，己广泛应用于手机、电脑等数码电子产品，并正在加速开发应用于电动自行车、电动汽车及储能电站中。锂离子电池因本身所具有的优异性能及其非常广泛的应用前景，被誉为21世纪的绿色化学能源。而锂离子电池的铝塑膜外包装材料技术，是影响聚合物锂离子电池发展的三大关键技术之一。

由于锂离子电池中的电解液对水具有非常强的敏感性，电解液遇水很容易生成强腐蚀性氢氟酸和其他气体，生成的这些物质会严重影响电池的循环次数和使用寿命，并且，电池在加工成型过程中很容易刺穿、破坏外包装膜，导致电池快速失效，严重的甚至会导致电池爆炸、漏液等安全事故。铝塑膜作为锂离子电池的外包装材料，就需要具备优良的抗冲击强度、耐腐蚀、耐穿刺性能和绝缘热封性能，从而可以保护电池内部电解液和电极的稳定性，避免环境水汽、化学药品、紫外、氧化性气体等因素对内部电解液和电极的影响，使锂离子电池具有更长的使用寿命。

目前，适用于锂电池的铝塑膜材料主要产自日本，如其研制的“X100阻隔层铝塑膜材料”技术先进，并申请了大量的相关专利，但是该产品也有强度差的缺点。国内也有多家企事业单位开展了铝塑膜的研发，但成果不大，并且各个研究院对于铝塑膜材料的内层材料研究不够，耐电解液腐蚀性能差。因此，如何有效提高锂离子电池包装用铝塑膜的强度和耐腐蚀性是行业中十分关注和重点研发的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种耐腐蚀锂电池壳的制备方法，耐腐蚀性好，强度高。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种耐腐蚀锂电池壳的制备方法，包括以下步骤：将80-120质量份聚丙烯、70-100质量份聚芳醚腈酮、50-100质量份丙烯三甲氧基硅烷、15-30质量份纳米四氮化三硅和10-20质量份硅烷偶联剂KH792进行电子束辐照接枝，辐照剂量为10-50kGy，搅拌，得到混合物A；将所述混合物A和10-25质量份虾青素混合，置于双螺杆混炼机中，挤出接枝，干燥、造粒，机头温度为160～200℃，螺杆转速为180～220r/min，得到改性聚丙烯材料；利用超音速等离子喷涂系统将所述改性聚丙烯材料和改性尼龙材料喷涂在铝箔的两面，喷涂电流为300-400A，喷距为100-200mm，得到耐腐蚀锂电池壳。

优选的，得到混合物A的步骤中，辐照剂量为30-50kGy。

优选的，得到改性聚丙烯材料的步骤中，双螺杆混炼机的共混挤出温度为：一区170～180℃，二区180～190℃，三区190～200℃，四区200～210℃，五区210～220℃。

优选的，所述改性尼龙材料按照如下方法制备：将30-50质量份碳纤维、100-150质量份尼龙1010、10-20质量份聚乙二醇和5-10质量份PPO-g-MAH混合，置于双螺杆混炼机中，进行挤出接枝，干燥、造粒，机头温度为160～200℃，螺杆转速为180～220r/min，得到改性尼龙材料。

优选的，所述碳纤维为碳纤维T300。

优选的，还包括对所述碳纤维的预处理：将碳纤维置于马弗炉进行高温预处理，控制处理温度为500-600℃，处理时间为60-90分钟。

优选的，得到改性尼龙材料的步骤中，所述双螺杆混炼机的共混挤出温度为：一区170～180℃，二区180～190℃，三区190～200℃，四区200～210℃，五区210～220℃。

优选的，还包括对铝箔的预处理：将铝箔置于混合溶液中进行电解抛光处理，以铝箔为正极，控制电流为70-100A，在铝箔表面外加电磁场1.0-3.0T。

优选的，所述混合溶液包括质量比为1-10：50-100：90-110：800-1000的高猛酸钾、乳酸、乙醇和去离子水。

优选的，抛光时间为30-80s。