[发明专利]一种锂电池软包装用的聚酰胺薄膜及其制备工艺

说明书

本发明提供一种锂电池软包装用的聚酰胺薄膜及其制备工艺，其中，该锂电池软包装用的聚酰胺薄膜，其组分包括聚酰胺基材和功能母粒；功能母粒包括功能母粒A；功能母粒A所用原料包括：软质聚丙烯酸丁脂交联颗粒5％～8％和聚酰胺树脂92％～95％。本发明通过使用添加软质聚丙烯酸丁脂(PBA)交联颗粒的功能母粒A作为开口剂，可解决传统导致的晶、黑点问题，防止铝塑膜形成针孔等缺陷。本发明的锂电池软包装用的聚酰胺薄膜，膜面质量好、爽滑性优异、尺寸稳定性好、热收缩率小，有较高的拉伸强度，良好的柔韧性及阻隔性，各向异性小，低的弓形效应，非常适合在锂离子电池外包装材料的应用。

技术领域

本发明涉及锂电池包装技术领域，特别涉及一种锂电池软包装用的聚酰胺薄膜及其制备工艺。

背景技术

锂离子电池外壳软包装用的材料通常为铝塑复合膜，其典型结构为：双向拉伸聚酰胺层、粘合层、铝层、特殊粘合层和流延聚丙烯层。其中，双向拉伸聚酰胺层(即双向拉伸聚酰胺薄膜)在整个铝塑复合膜中起主要力学支撑作用。为了确保锂电池外包装在一步冷冲压的过程中，不发生薄膜的翘边、薄膜的断裂等问题，要求双向拉伸聚酰胺薄膜具有优异的力学强度和超高的柔韧性，各向性能差异性小，低热收缩，无弓形效应，表面摩擦系数小且稳定。

随着消费电子升级、新能源汽车放量等因素将提升对锂电池安全性的要求。铝塑复合膜作为锂电材料重要组成部分，对其质量性能的稳定性要求也越来越高。铝塑复合膜中双向拉伸聚酰胺薄膜可能出现的晶点、黑点等膜面质量，其是影响锂电池安全性的一个重要因素。因此在双向拉伸聚酰胺薄膜生产过程中需要通过瑕疵检测仪在线监控，确保晶点、黑点数量在合格范围，以防导致软包锂电池针孔等外观缺陷的存在。

双向拉伸聚酰胺薄膜之所以会出现的晶点、黑点与其添加剂有关。为了双向拉伸聚酰胺薄膜不发生粘连断膜，保证其正常使用，制膜生产过程中必须添加由开口剂和爽滑剂组成的防粘母粒。从目前公开的专利文献来看，开口剂主要分为两类：一类是多孔类型的无机粉体，例如气相合成二氧化硅、沉淀法二氧化硅、碳酸钙等，这一类开口剂由于表面能高容易团聚，在制造母粒过程中难以分散，导致大颗粒团聚点的存在，后期制模过程中，在膜面上形成黑点凸起；另一类主要是添加实心的二氧化硅、聚甲基丙烯酸交联颗粒(PMMA)、交联的有机硅颗粒等，这一类开口剂由于硬度太硬，在聚酰胺双拉过程中高分子链与开口剂剥离，形成缝隙(光学显微镜上可以看到光圈)，在瑕疵检测仪上反映出0.1～0.3㎜的晶点。这些通用的开口剂难以满足日益严苛的铝塑膜用双向拉伸聚酰胺薄膜对晶点和黑点数量的限定要求。

发明内容

为解决上述提到的通用的开口剂难以满足日益严苛的铝塑膜用双向拉伸聚酰胺薄膜对晶点和黑点数量的限定要求，本发明提供一种锂电池软包装用的聚酰胺薄膜，其组分包括聚酰胺基材和功能母粒；所述功能母粒包括功能母粒A；功能母粒A所用原料包括：软质聚丙烯酸丁脂交联颗粒5％～8％和聚酰胺树脂92％～95％；

进一步地，所述功能母粒还包括功能母粒B和功能母粒C；

功能母粒B所用原料包括：纳米活性粒子5％～8％和聚酰胺树脂92％～95％；

功能母粒C所用原料包括：软质聚丙烯酸丁脂交联颗粒5％～8％、硅酮蜡粉1％～5％和聚酰胺树脂87％～96％。

进一步地，其膜层结构由外至内依次包括上表层、芯层和下表层；

上表层的组分包括：功能母粒A 3％～6％和聚酰胺树脂94％～97％；

芯层的组分包括：功能母粒B 5％～10％和聚酰胺树脂90％～95％；

下表层的组分包括：功能母粒C 3％～6％和聚酰胺树脂94％～97％。

进一步地，所述纳米活性粒子为纳米活性氧化镁、纳米活性氧化锌、纳米活性硬脂酸锌中的至少一种。