[发明专利]一种锂电池铝塑膜钝化液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种锂电池铝塑膜钝化液，该钝化液由以下相对于钝化液总质量百分比的含量组成：含有机磷酸酯基团的水溶性树脂(20％溶液)2.0～20.0％、长链烷基醇胺表面活性剂(50％)0.02～0.1％、三价铬盐2.2～6.0％、水溶性有机膦酸pH调节剂0.3～1.5％、消泡剂0.001％、去离子水余量；一种锂电池铝塑膜钝化液的制备方法，将称取好的各组分按次序依次添加到反应釜中搅拌至完全溶解，过滤得到的澄清溶液即为钝化液；将该钝化液涂覆在铝箔的哑光面和光面，分别贴合尼龙膜和流延聚丙烯膜后，在80℃烘箱内进行三天熟化后，在80℃电解液浸泡10天依然能保持良好的粘接强度，有效提高钝化膜与铝箔之间的粘接力。

技术领域

本发明涉及锂电池软包装领域，具体为一种锂电池铝塑膜内层胶黏剂及其制备方法。

背景技术

随着锂电池的发展进步，锂电池向着轻量化、高能量密度的技术方向发展，软包装是锂电池轻量化的重要手段。目前软包锂电池使用的是铝塑复合膜，其由尼龙膜、铝箔、流延聚丙烯膜以及胶黏剂粘接而成。铝塑膜会直接和液体电解质接触，电解质组分为碳酸酯六氟磷酸锂溶液，电解质能够溶胀穿透聚丙烯膜和铝箔接触。当水蒸汽渗透进入电解质中会引起六氟磷酸锂水解产生氢氟酸，对铝箔产生腐蚀导致粘接失效，因此为了能够获得良好耐腐蚀性的铝塑膜必须对铝箔进行钝化液钝化处理。

钝化液钝化后会在铝箔表面形成一层耐腐蚀性极好的致密转化膜。最初使用的六价铬钝化液，钝化效果比较理想，但是因为六价铬毒性很大逐渐被禁用。无铬钝化液虽然符合环保要求，其综合性能与实用要求仍有加大差距。三价铬的毒性比六价铬小近百倍而且其形成的钝化膜综合性能好于无铬钝化液，因此更容易市场化。

目前铝塑膜钝化使用的钝化液为普通的铝合金金属件钝化液，其钝化层与内层胶黏剂和聚丙烯膜的匹配性不佳，不能完全满足铝塑膜的要求。因此针对锂电池铝塑膜研制与锂电池铝塑膜内层胶以及聚丙烯膜匹配的钝化液具有重要的科研意义和经济价值。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种锂电池铝塑膜内层胶黏剂及其制备方法，通过本发明制备的钝化液处理后的铝箔与改性聚烯烃内层胶以及聚丙烯膜具有良好的匹配性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种锂电池铝塑膜钝化液，所述钝化液由以下相对于钝化液总质量百分比的含量组成：

进一步，所述含有机磷酸酯基团的水溶性树脂的分子结构式如下：

其中R1为H或者甲基，Z/(X+Y+Z)的摩尔比为0.02-0.15，Z/(X+Y+Z)的摩尔比过低，含有机磷酸酯基团的水溶性树脂的润湿性不足，Z/(X+Y+Z)的摩尔比过高，则含有机磷酸酯基团的水溶性树脂水溶性变差，优选的，Z/(X+Y+Z)的摩尔比为0.05～0.10。

进一步，所述长链烷基醇胺表面活性剂的分子结构式如下：

其中，如果R₂的碳链过短，表面活性剂的表面活性不足，R₂的碳链过长，则表面活性剂的的水溶性变差，因此，R₂为大于等于8个碳原子且小于等于18个碳原子的烷基；R₃为H或者CH₂CH₂OH基团；优选的，R₂为12或14个碳原子的烷基，R₃为CH₂CH₂OH基团。

进一步，所述三价铬盐为硝酸铬、硫酸铬、醋酸铬、三氯化铬、甲酸铬中的一种或几种组合。