一种具有高阻水性能的铝塑复合膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及锂电子电池领域，较为具体的，涉及一种具有高阻水性能的铝塑复合膜及其制备方法。


背景技术：

2.铝塑复合膜的内层热封pp在熔融时候形成的厚度叫做封合宽度，在封合宽度的地方最薄弱留有缝隙，锂电池外部的水很有可能通过封合宽度中留有的缝隙进入到铝塑复合膜的内腔，当进入到铝塑复合膜内部的水分含量达到 10ppm后，进入到铝塑复合膜内部的水分会和铝塑复合膜内部的的电解液发生化学反应从而产生hf气体，hf气体增多会使铝塑膜鼓包，hf气体会腐蚀复合膜中的铝层、以及电池的正极铝箔和负极铜箔，使得电池寿命缩短。另外，在锂电池在充放电过程中会产生热量，铝塑复合膜受热容易加速鼓包，使得电池寿命缩短。
3.目前，做锂电池的外包装铝塑复合膜的企业比较有名的是日本的dnp、 tnt和show,目前这三家公司使用的都是普通pp，普通pp的水和氧气在常压下的渗透率高，数据为：在常压下水分透过率7.8～10g/
㎡
·
24h
·
38℃90％，在常压下氧气透过率1300～6433cm2/
㎡
·d·
24h
·
25℃40％；


技术实现要素：

4.针对上述情况，本发明提出一种具有高阻水性能的铝塑复合膜，其通过对铝塑复合膜的内层热封pp进行改性，改性后的内层热封pp能够使得水和氧气的渗透率下降为原先的10％～15％，内层热封pp的性能大幅度提升。原始的普通pp的水和氧气的流通的间隙为直道，可以很快走过去，而现在改性后的内层热封pp的水和氧气的间隙为弯道，水和氧气通过弯道的时间比原先走直道所花的时间会延长10～100倍。
5.一种具有高阻水性能的铝塑复合膜，其特征在于：其包括依次堆叠的外部保护层1、中部铝箔层2以及内部热封层3，其中内部热封层3包括依次堆叠的粘接剂mpp层31、pp层32和改性热封pp层33，在mpp层31、pp层32 和/或改性热封pp层33其中的至少一层加入阻水纳米材料对其进行改性，其高阻水性能的粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封pp层33的制备方法如下步骤：
6.步骤一：准备以下重量份数配比的原料：0.5％～1.5％的偶联剂和98.5％～ 99.5％的阻水纳米材料采用气相分散的方式充分混合搅拌得到混合物a；
7.步骤二：将95％～99％粘接剂mpp或者pp或者热封pp和1％～5％混合物a 混合搅拌得到混合物b；
8.步骤三：将混合物b加入到往复式造粒螺杆机进行造粒，在180～220℃的温度下进行造粒，造粒时间为：0.5h～1.5h,得到高导热性能的低熔点pp 粒子；
9.步骤四：最后将高导热性能的低熔点pp粒子通过螺杆挤出机制备成软包装材料的最内层材料高阻水性能的mpp层31或者pp层32或者热封pp层33。
10.步骤五：对步骤四的高阻水性能的粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封pp层33进行水和氧气的渗透率性能测试，水和氧气的渗透率为原先的10％。
11.进一步的，所述阻水纳米材料为蒙脱土、有机硅和石墨烯中的一种。
12.进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种，较为优选的为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。
13.进一步的，所述热封pp层33为低熔点pp层,低熔点pp层的材料以无规的聚丙烯为主要成分。
14.进一步的，所述的粘接剂mpp层31的材料为环氧、聚氨酯、有机硅、丙烯酸、sbs中的一种。
15.进一步的，所述的pp层32的材料采用等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯中的一种。
16.进一步的，所述造粒螺杆机为往复式造粒螺杆机。
17.由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有下列优点：由于阻水纳米材料是无机材料，通过偶联剂与粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封 pp层33相融，由于阻水纳米材料厚度很薄，长度很长，长度在一般在10～15um，厚度只有3～5um，应用到粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封pp层33中后会实现很好的阻水性能，并且阻水纳米材料为平铺的鱼鳞结构，鱼鳞结构的间隙为弯道，水和氧气通过弯道的时间比原先走直道所花的时间延长10～100倍，使得水和氧气的渗透率下降，渗透率下降为原先的10％～15％。
附图说明
18.图1为具体实施方式的铝塑复合膜的结构示意图。
19.图2为具体实施方式的铝塑复合膜的内部热封层的结构示意图。
20.主要元器件说明:
21.外部保护层1中部铝箔层2内部热封层3粘接剂mpp层31pp层32热封pp层33
22.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
23.具体实施案例1：
24.一种具有高阻水性能的铝塑复合膜，其特征在于：其包括依次堆叠的外部保护层1、中部铝箔层2以及内部热封层3，其中内部热封层3包括依次堆叠的粘接剂mpp层31、pp层32和改性热封pp层33，在mpp层31、pp层32 和/或改性热封pp层33其中的至少一层加入阻水纳米材料对其进行改性，其高阻水性能的粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封pp层33的制备方法如下步骤：
25.步骤一：准备以下重量份数配比的原料：0.5％的偶联剂和99.5％的阻水纳米材料
采用气相分散的方式充分混合搅拌得到混合物a；
26.步骤二：将95％粘接剂mpp或者pp或者热封pp和5％混合物a混合搅拌得到混合物b；
27.步骤三：将混合物b加入到往复式造粒螺杆机进行造粒，在180～220℃的温度下进行造粒，造粒时间为：0.5h～1.5h,得到高导热性能的低熔点pp 粒子；
28.步骤四：最后将高导热性能的低熔点pp粒子通过螺杆挤出机制备成软包装材料的最内层材料高阻水性能的mpp层31或者pp层32或者热封pp层33。
29.步骤五：对步骤四的高阻水性能的粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封pp层33进行水和氧气的渗透率性能测试，水和氧气的渗透率为原先的10％。具体实施案例2：
30.一种具有高阻水性能的铝塑复合膜，其特征在于：其包括依次堆叠的外部保护层1、中部铝箔层2以及内部热封层3，其中内部热封层3包括依次堆叠的粘接剂mpp层31、pp层32和改性热封pp层33，在mpp层31、pp层32 和/或改性热封pp层33其中的至少一层加入阻水纳米材料对其进行改性，其高阻水性能的粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封pp层33的制备方法如下步骤：
31.步骤一：准备以下重量份数配比的原料：1％的偶联剂和99％的阻水纳米材料采用气相分散的方式充分混合搅拌得到混合物a；
32.步骤二：将97％粘接剂mpp或者pp或者热封pp和3％混合物a混合搅拌得到混合物b；
33.步骤三：将混合物b加入到往复式造粒螺杆机进行造粒，在180～220℃的温度下进行造粒，造粒时间为：0.5h～1.5h,得到高导热性能的低熔点pp 粒子；
34.步骤四：最后将高导热性能的低熔点pp粒子通过螺杆挤出机制备成软包装材料的最内层材料高阻水性能的mpp层31或者pp层32或者热封pp层33。
35.步骤五：对步骤四的高阻水性能的粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封pp层33进行水和氧气的渗透率性能测试，水和氧气的渗透率为原先的10％。具体实施案例3：
36.一种具有高阻水性能的铝塑复合膜，其特征在于：其包括依次堆叠的外部保护层1、中部铝箔层2以及内部热封层3，其中内部热封层3包括依次堆叠的粘接剂mpp层31、pp层32和改性热封pp层33，在mpp层31、pp层32 和/或改性热封pp层33其中的至少一层加入阻水纳米材料对其进行改性，其高阻水性能的粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封pp层33的制备方法如下步骤：
37.步骤一：准备以下重量份数配比的原料：1.5％的偶联剂和98.5％的阻水纳米材料采用气相分散的方式充分混合搅拌得到混合物a；
38.步骤二：将99％粘接剂mpp或者pp或者热封pp和1％混合物a混合搅拌得到混合物b；
39.步骤三：将混合物b加入到往复式造粒螺杆机进行造粒，在180～220℃的温度下进行造粒，造粒时间为：0.5h～1.5h,得到高导热性能的低熔点pp 粒子；
40.步骤四：最后将高导热性能的低熔点pp粒子通过螺杆挤出机制备成软包装材料的最内层材料高阻水性能的mpp层31或者pp层32或者热封pp层33。
41.步骤五：对步骤四的高阻水性能的粘接剂mpp层31或者pp层32或者热封pp层33进行水和氧气的渗透率性能测试，水和氧气的渗透率为原先的10％。
42.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。