[发明专利]一种用于动力锂电软包膜的三层复合功能化CPP膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于动力锂电软包膜的三层复合功能化CPP膜及其制备方法，以及用于动力锂电软包膜的制备方法。提高了热封和耐电解液等性能，热封强度达140.8N/15mm；电解液浸泡后，热封层‑铝箔剥离力达17.1N/15mm，热封强度达53N/15mm，解决了CPP耐电解液及与铝箔分层脱落问题。

技术领域

本发明属于复合膜技术领域，具体涉及一种用于动力锂电软包膜的三层复合功能化CPP膜制备方法。

背景技术

随着移动式或中小型储能装置的发展要求，特别是对多种外形状态的动力锂电池的应用发展要求，软包锂离子电池的技术路线应运而生。软包锂离子电池是一种外封装使用可塑性强，有一定柔性的封装材料封装集流体、隔膜和电解质而成。现阶段用于软包锂离子电池封装用的铝塑复合膜，一般都能满足锂离子电池的封装使用要求。锂电池铝塑膜主要的结构有四层，包括铝箔、尼龙层、CPP膜以及接着剂。(1)铝箔是一种用金属铝直接压延成薄片的烫印材料，其烫印效果与纯银箔烫印的效果相似，故又称假银箔。铝箔具有质地柔软、延展性好等优点，因其优良的特性，广泛用于食品、饮料、香烟、药品、照相底板、家庭日用品等领域，通常用作其包装材料以及电解电容器材料。铝箔按厚度差异可分为厚箔、单零箔和双零箔。厚箔是厚度为0.1-0.2mm的箔，单零箔是厚度为0.01mm和小于0.1mm的铝箔。双零箔就是在其厚度以mm为计量单位时小数点后有两个零的箔，通常为厚度小于0.01的铝箔，即0.005-0.009mm的铝箔。而生产锂电池铝塑膜中使用的铝箔一般为40微米的铝箔，属于单零箔。(2)尼龙层的尼龙具有很多的特性，因此，在汽车、电气设备、机械部件、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。尼龙作为结构性材料，在强度、耐热性、耐寒性等方面性能优良，尼龙层在锂电池铝塑膜中起到了结构支撑的作用。(3)CPP薄膜即流延聚丙烯薄膜，按用途不同可分为通用CPP薄膜、镀铝级CPP薄膜和蒸煮级薄膜等。CPP薄膜的主要特性包括：与LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVG等其他薄膜相比，成本更低，产量更高；比PE薄膜挺度更高；水气和异味阻隔性优良；多功能，可作为复合材料基膜；可进行金属化处理。受以上特性的影响，CPP薄膜适合应用于作为镀铝膜，是生产锂电池铝塑膜的重要原材料。CPP膜在锂电池铝塑膜中起到的主要作用是热封，热封使锂电池具有封闭性好、抗腐蚀、不流液、抗震性强、外观美观等性能，能有效延长其使用寿命。但是现有的动力锂电软包膜的CPP耐电解液特性和铝箔分层脱落问题难以平衡。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于动力锂电软包膜的三层复合功能化CPP膜的制备方法，解决上述技术的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于动力锂电软包膜的三层复合功能化CPP膜，依次分为内层、中层和外层，所述内层由聚丙烯和成核剂混合制成，所述中层由纳米材料和聚丙烯混合制成，所述外层为接枝改性聚丙烯制成。

作为本发明所述的一种用于动力锂电软包膜的三层复合功能化CPP膜的一种优选方案，所述成核剂为松香类成核剂、高分子成核剂、β晶型成核剂或聚合物成核剂中的任意一种，所述片状纳米材料为纳米片状氧化锌，所述接枝改性聚丙烯薄膜为马来酸酐接枝改性聚丙烯薄膜。

作为本发明所述的一种用于动力锂电软包膜的三层复合功能化CPP膜的一种优选方案，所述纳米片状氧化锌占所述中层原料的质量百分比为0.1～3％。

作为本发明所述的一种用于动力锂电软包膜的三层复合功能化CPP膜的一种优选方案，所述纳米片状氧化锌的制备方法为：称取硝酸锌置于水热釜内，加入蒸馏水和三聚磷酸钠，用氨水调节pH至9～10，密封，在温度为180℃的条件下保温14h，产物离心分离后用去离子水、无水乙醇洗涤，至滤液为中性，将所述产物置于烘箱中在温度为60℃的条件下干燥，得到纳米片状氧化锌。

作为本发明所述的一种用于动力锂电软包膜的三层复合功能化CPP膜的一种优选方案，所述纳米片状氧化锌为无规则形状，厚度为0.5μm左右，最长边长为2μm左右。