一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜及其制备方法与流程



1.本发明涉及薄膜软包装技术应用领域,特别涉及一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜及其制备方法。


背景技术:



2.双向拉伸尼龙薄膜(bopa)具有拉伸强度大,优异的抗穿刺性,且气体阻隔性、耐针孔性、透明性、印刷性等方面的性能优良等特点。bopa薄膜在实际应用中很少单独使用,通常与其他薄膜通过胶水复合在一起使用。在锂电池软包装和药包领域,通常采用pa//al//cpp结构的复合薄膜,利用bopa优异的柔韧性特性,赋予该复合薄膜较深的“冲坑深度”。
3.如公开号为cn114132035a(2022年03月04日)的专利文件公开的一种双向拉伸聚酰胺薄膜,包括至少三层结构,该三层结构由上至下依次为第一聚酰胺表层、聚酰胺芯层、第二聚酰胺表层;第一聚酰胺层和第二聚酰胺表层包含以下质量百分比的组分:73%~86.2%的高粘聚酰胺6、10%~15%的共聚聚酰胺、3%~8%的聚酰胺弹性体以及0.5%~1%的纳米粒子及0.3%~3%的其他助剂;聚酰胺芯层按照质量百分比包括以下组分:73%~86.5%的高粘聚酰胺6、10%~15%的共聚聚酰胺、3%~8%的聚酰胺弹性体及0.5%~1%的纳米粒子;高粘聚酰胺6的黏度在3.5~3.8pa
·
s。该薄膜具备优异的抗冲性能,特别适合锂电池铝塑复合膜封装领域。
4.但是由于锂离子电池在日常使用中存在着高温高湿的应用场景,为了确保锂离子电池的使用安全,下游厂家一般会在实验室中模拟高温高湿条件下锂离子电池软包材料的使用情况,研究发现普通的锂离子电池封装用尼龙薄膜在60℃水煮一周后,性能下降明显。因此,如何确保高温高湿条件下锂离子电池封装用尼龙膜薄膜的优异性能仍然是本行业的诉求。


技术实现要素:



5.为解决现有技术中锂离子电池封装用尼龙膜薄膜存在高温高湿条件下性能下降的问题,本发明提供一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其包括上表层,芯层和下表层,
6.所述上表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;
7.所述芯层的组分包括尼龙树脂和组合添加剂;
8.所述下表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;
9.所述组合添加剂由尼龙树脂、无定型聚酰胺树脂和稀土掺杂氧化锌按质量比75~93:5~15:2~10组成。
10.需要说明的是,本发明的尼龙树脂这边指结晶性的非共聚聚合物,无定型聚酰胺是指不结晶的聚酰胺,一般由多种聚酰胺共聚合成,具有良好的韧性、透明性等,能增强尼龙树脂的韧性,增强冲坑性能。
11.在一实施例中,所述稀土掺杂氧化锌的制备方法为:将纳米氧化锌加入到去离子水中进行超声处理,之后加入氯化镧,在70~90℃下恒温搅拌,使得溶剂挥发,最后,将溶剂
挥发后得到的固体物质置于干燥箱中于100~125℃干燥3~5h,在将其放入马弗炉中于680~720℃下煅烧2~3h后,进行研磨处理,即得到稀土掺杂氧化锌。
12.在一实施例中,所述稀土掺杂氧化锌中按物质的量比n(la
3+
):n(zno)=1:12~1:18。
13.在一实施例中,所述稀土掺杂氧化锌还经过硅烷偶联剂进行处理,以增加稀土掺杂氧化锌与尼龙树脂基体的相容性。具体方式为将稀土掺杂氧化锌与硅烷偶联剂混合并在混料机中搅拌至少3min,所述硅烷偶联剂的用量为所述稀土掺杂氧化锌质量的0.1%~0.4%。
14.在一实施例中,所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的至少一种。
15.在一实施例中,所述薄膜总厚度为15~30μm,其中,所述上表层和所述下表层的厚度均为1~3μm。
16.在一实施例中,所述防粘母粒由80~96份尼龙树脂、2~10份抗粘结剂和2~8份爽滑剂组成。
17.在一实施例中,所述抗粘结剂为滑石粉、二氧化硅、碳酸钙和交联聚苯乙烯中的一种或多种组合,且颗粒分布中位尺寸为0.5~5um;所述爽滑剂为硅酮、乙撑双硬脂酰胺、油酸酰胺和聚乙烯蜡类、有机硅油中的一种或多种组合。
18.在一实施例中,所述尼龙树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙612、尼龙510,尼龙610、尼龙612、尼龙1010,尼龙11、尼龙12、尼龙1212、尼龙6/66、尼龙mxd-6、pa9t、pa6t中的至少一种。
19.在一实施例中,按重量份计,所述上表层包括1~10份防粘母粒、3~10份的组合添加剂和75~96份尼龙树脂;
20.所述芯层包括85~95份尼龙树脂和5~15份组合添加剂;
21.所述下表层包括75~96份尼龙树脂、1~10份防粘母粒和3~10份组合添加剂。
22.本发明还提供一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜的制备方法,包括以下步骤:
23.将各层组分分别进行熔融、共挤获得未拉伸的铸片;
24.将所述未拉伸的铸片进行双向拉伸,得到锂离子电池封装用尼龙膜薄膜;
25.所述锂离子电池封装用尼龙膜薄膜至少包括上表层,芯层和下表层三层结构,
26.所述上表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;
27.所述芯层的组分包括尼龙树脂和组合添加剂;
28.所述下表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;
29.所述组合添加剂由尼龙树脂、无定型聚酰胺树脂和稀土掺杂氧化锌按质量比75~93:5~15:2~10组成。
30.本发明提供的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,经过高温高湿条件处理后,薄膜仍然具有优异的性能,从而解决下游客户在使用过程中出现尼龙薄膜龟裂的问题。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发
明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明一实施例提供的一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜的结构示意图。
33.附图标记:
34.100上表层
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200芯层
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300下表层
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
36.下文将更详细地解释本发明的各个组分。
37.本发明一实施例提供一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,请参考图1,所述锂离子电池封装用尼龙膜薄膜包括至少三层结构,该三层结构分别为上表层100,芯层200和下表层300;
38.所述上表层100的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;
39.所述芯层200的组分包括尼龙树脂和组合添加剂;
40.所述下表层300的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;
41.所述组合添加剂由尼龙树脂、无定型聚酰胺树脂和稀土掺杂氧化锌按质量比75~93:5~15:2~10组成。
42.在一些优选的实施例中,所述稀土掺杂氧化锌的制备方法为:将纳米氧化锌加入到去离子水中进行超声处理,之后加入氯化镧,在70~90℃下恒温搅拌,使得溶剂挥发,最后,将溶剂挥发后得到的固体物质置于干燥箱中于100~125℃干燥3~5h,在将其放入马弗炉中于680~720℃下煅烧2~3h后,进行研磨处理,即得到稀土掺杂氧化锌。
43.在一些优选的实施例中,所述稀土掺杂氧化锌中按物质的量比n(la
3+
):n(zno)=1:12~1:18。
44.在一些优选的实施例中,所述稀土掺杂氧化锌还经过硅烷偶联剂进行处理,以增加稀土掺杂氧化锌与尼龙树脂基体的相容性。具体方式为将稀土掺杂氧化锌与硅烷偶联剂混合并在混料机中搅拌至少3min,所述硅烷偶联剂的用量为所述稀土掺杂氧化锌质量的0.1%~0.4%。
45.所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的至少一种。
46.在一些优选的实施例中,所述薄膜总厚度为15~30μm,其中,所述上表层和所述下表层的厚度均为1~3μm。
47.在一些优选的实施例中,所述防粘母粒由80~96份尼龙树脂、2~10份抗粘结剂和2~8份爽滑剂组成。
48.在一些优选的实施例中,所述抗粘结剂为滑石粉、二氧化硅、碳酸钙和交联聚苯乙烯中的一种或多种组合,且颗粒分布中位尺寸为0.5~5um;所述爽滑剂为硅酮、乙撑双硬脂
酰胺、油酸酰胺和聚乙烯蜡类、有机硅油中的一种或多种组合。
49.在一些优选的实施例中,所述尼龙树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙612、尼龙510,尼龙610、尼龙612、尼龙1010,尼龙11、尼龙12、尼龙1212、尼龙6/66、尼龙mxd-6、pa9t、pa6t中的至少一种。
50.在一些优选的实施例中,按重量份计,所述上表层包括1~10份防粘母粒、3~10份的组合添加剂和75~96份尼龙树脂;
51.所述芯层包括85~95份尼龙树脂和5~15份组合添加剂;
52.所述下表层包括75~96份尼龙树脂、1~10份防粘母粒和3~10份组合添加剂。
53.本发明一实施例还提供一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜的制备方法,包括以下步骤:
54.将各层组分分别进行熔融、共挤获得未拉伸的铸片;
55.将所述未拉伸的铸片进行双向拉伸,得到锂离子电池封装用尼龙膜薄膜;
56.所述锂离子电池封装用尼龙膜薄膜至少包括上表层,芯层和下表层三层结构,
57.所述上表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;
58.所述芯层的组分包括尼龙树脂和组合添加剂;
59.所述下表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;
60.所述组合添加剂由尼龙树脂、无定型聚酰胺树脂和稀土掺杂氧化锌按质量比75~93:5~15:2~10组成。
61.具体来说,本发明的另一实施例提供一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜的制备方法,包括以下步骤:
62.步骤a、将所述上表层、芯层和下表层的原料分别按配方比例进行混合,再分别采用挤出机中剪切塑化成熔体,并经过过滤网过滤后,使熔体通过t型口共挤出成薄片;
63.步骤b、经过低压气刀将上述薄片贴附至表面温度为15℃~40℃的激冷辊骤冷铸片;
64.步骤c、将所述铸片通过25~70℃水槽中进行调湿处理,调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干,并进行横纵向同步拉伸,其中拉伸温度为120~195℃,拉伸倍率为2.6
×
2.6~3.4
×
3.4。
65.步骤d、将拉伸后的薄膜在200~215℃进行热定型处理,并至少对薄膜的一个表层进行电晕处理,然后收卷,分切成成品。
66.为了对本发明更好地理解,下面结合具体的实施例以及对比例对本发明进行详细说明,而不以任何方式限制本发明。
67.实施例1
68.参考图1,该实施例提供的锂离子电池封装用尼龙膜包括至少三层结构,该三层结构分别为上表层100,芯层200和下表层300。
69.以重量份计,上表层100包括96份尼龙6树脂、1份防粘母粒和3份组合添加剂;
70.芯层200包括90份尼龙6树脂和10份组合添加剂;
71.下表层300包括92份尼龙6树脂、3份防粘母粒和5份组合添加剂。
72.本实施例的防粘母粒由96份尼龙6树脂、2份二氧化硅和2份乙撑双硬脂酰胺组成;
73.本实施例的组合添加剂由90份尼龙6树脂,5份无定型聚酰胺树脂和5份稀土掺杂
氧化锌组成。
74.本实施例的稀土掺杂氧化锌的制备方法为:将适量的纳米氧化锌加入到去离子水中,超声处理1.5h,然后加入氯化镧,在85℃下恒温搅拌,使得溶剂挥发,最后,将溶剂挥发后的固物质置于干燥箱中于115℃干燥4.5h,在将其放入马弗炉中于700℃下煅烧2.5h后,进行研磨处理,得到稀土掺杂氧化锌,且稀土掺杂氧化锌中按物质的量比n(la
3+
):n(zno)=1:15。
75.且稀土掺杂氧化锌采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行处理,将稀土掺杂氧化锌与硅烷偶联剂混合,在混料机中搅拌3min,所述硅烷偶联剂用量为稀土掺杂氧化锌重量的0.2%。
76.本实施例的薄膜总厚度为15μm,其中,上表层和下表层的厚度均为1.5μm。
77.本实施例的锂离子电池封装用尼龙膜的制备方法,具体步骤包括:
78.步骤a、将上表层、芯层和下表层的原料分别按配方比例进行混合,再分别采用挤出机中剪切塑化成熔体,并经过过滤网过滤后,使熔体通过t型口共挤出成薄片;
79.步骤b、经过低压气刀将上述薄片贴附至表面温度为15~40℃的激冷辊骤冷铸片;
80.步骤c、将所述铸片通过25~70℃水槽中进行调湿处理,调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干,并进行横纵向同步拉伸,其中拉伸温度为120~195℃,拉伸倍率为2.6
×
2.6~3.4
×
3.4。
81.步骤d、将拉伸后的薄膜在200~215℃进行热定型处理,并至少对薄膜的一个表层进行电晕处理,然后收卷,分切成成品。
82.实施例2
83.参考图1,该实施例提供的锂离子电池封装用尼龙膜包括至少三层结构,该三层结构分别为上表层100,芯层200和下表层300。
84.以重量份计,上表层包括80份尼龙6树脂、10份防粘母粒和10份组合添加剂;
85.芯层包括70份的尼龙66树脂、15份尼龙6/66和15份组合添加剂;
86.下表层包括86份尼龙6/66树脂、6份防粘母粒和8份组合添加剂。
87.本实施例的防粘母粒由91份尼龙6树脂、4份交联聚苯乙烯、1份二氧化硅和4份油酸酰胺组成。
88.本实施例的组合添加剂由65份的尼龙6树脂,15份的尼龙66,10份的无定型聚酰胺树脂和10份的稀土掺杂氧化锌组成。
89.本实施例的稀土掺杂氧化锌的制备方法为:将适量的纳米氧化锌加入到去离子水中,超声处理1.5h,然后加入氯化镧,在85℃下恒温搅拌,使得溶剂挥发,最后,将溶剂挥发后的固物质置于干燥箱中于115℃干燥4.5h,在将其放入马弗炉中于700℃下煅烧2.5h后,进行研磨处理,得到稀土掺杂氧化锌,且稀土掺杂氧化锌中按物质的量比n(la
3+
):n(zno)=1:12。
90.且稀土掺杂氧化锌采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行处理,将稀土掺杂氧化锌与硅烷偶联剂混合,在混料机中搅拌3min,所述硅烷偶联剂用量为稀土掺杂氧化锌重量的0.2%。
91.本实施例的薄膜总厚度为25μm;其中,上表层和下表层的厚度均为2.5μm。
92.本实施例的锂离子电池封装用尼龙膜的制备方法与实施例1相同。
93.实施例3
94.参考图1,该实施例提供的锂离子电池封装用尼龙膜包括至少三层结构,该三层结构分别为上表层100,芯层200和下表层300。
95.以重量份计,上表层包括77份尼龙6树脂、8份防粘母粒和5份组合添加剂;
96.芯层包括75份尼龙6树脂、20份尼龙610和5份组合添加剂;
97.下表层包括84份尼龙6/66树脂、6份防粘母粒和10份组合添加剂。
98.本实施例的防粘母粒由90份尼龙6树脂、5份交联聚苯乙烯、1份二氧化硅和5份的油酸酰胺组成。
99.本实施例的组合添加剂由80份尼龙6树脂,10份无定型聚酰胺树脂和10份的稀土掺杂氧化锌组成。
100.本实施例的稀土掺杂氧化锌的制备方法为:将适量的纳米氧化锌加入到去离子水中,超声处理1.5h,然后加入氯化镧,在85℃下恒温搅拌,使得溶剂挥发,最后,将溶剂挥发后的固物质置于干燥箱中于115℃干燥4.5h,在将其放入马弗炉中于700℃下煅烧2.5h后,进行研磨处理,得到稀土掺杂氧化锌,且n(la
3+
):n(zno)=1:18。
101.且稀土掺杂氧化锌采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行处理,将稀土掺杂氧化锌与硅烷偶联剂混合,在混料机中搅拌3min,所述硅烷偶联剂用量为稀土掺杂氧化锌重量的0.2%。
102.本实施例的薄膜总厚度为30μm,其中,上表层和下表层的厚度均为3μm。
103.本实施例的锂离子电池封装用尼龙膜的制备方法与实施例1相同。
104.对比例1
105.普通市售25μm厚锂离子电池封装用尼龙膜。
106.对比例2
107.参考图1,该对比例提供的尼龙膜包括至少三层结构,该三层结构分别为上表层100,芯层200和下表层300。
108.以重量份计,上表层100包括99份尼龙6树脂、1份防粘母粒;
109.芯层200包括100份尼龙6树脂;
110.下表层300包括98份尼龙6树脂、2份防粘母粒。
111.本对比例的防粘母粒由96份尼龙6树脂、2份二氧化硅和2份乙撑双硬脂酰胺组成;
112.本对比例的薄膜总厚度为15μm,其中,上表层和下表层的厚度均为1.5μm。
113.本对比例的尼龙膜的制备方法与实施例1相同。
114.对比例3
115.参考图1,该对比例提供的尼龙膜包括至少三层结构,该三层结构分别为上表层100,芯层200和下表层300。
116.以重量份计,上表层包括80份尼龙6树脂、10份防粘母粒和10份组合添加剂;
117.芯层包括70份的尼龙66树脂、15份尼龙6/66和15份组合添加剂;
118.下表层包括86份尼龙6/66树脂、6份防粘母粒和8份组合添加剂。
119.本对比例的防粘母粒由91份尼龙6树脂、4份交联聚苯乙烯、1份二氧化硅和4份油酸酰胺组成。
120.本对比例的组合添加剂由65份的尼龙6树脂,15份的尼龙66,10份的无定型聚酰胺
树脂和10份的氧化锌组成。
121.本对比例的薄膜总厚度为25μm;其中,上表层和下表层的厚度均为2.5μm。
122.本对比例的尼龙膜的制备方法与实施例1相同。
123.对比例4
124.参考图1,该对比例提供的尼龙膜包括至少三层结构,该三层结构分别为上表层100,芯层200和下表层300。
125.以重量份计,上表层包括77份尼龙6树脂、8份防粘母粒和5份组合添加剂;
126.芯层包括75份尼龙6树脂、20份尼龙610和5份组合添加剂;
127.下表层包括84份尼龙6/66树脂、6份防粘母粒和10份组合添加剂。
128.本对比例的防粘母粒由90份尼龙6树脂、5份交联聚苯乙烯、1份二氧化硅和5份的油酸酰胺组成。
129.本对比例的组合添加剂由80份尼龙6树脂,10份无定型聚酰胺树脂和10份的稀土掺杂氧化锌组成。
130.本对比例的稀土掺杂氧化锌的制备方法为:将适量的纳米氧化锌加入到去离子水中,超声处理1.5h,然后加入氯化镧,在85℃下恒温搅拌,使得溶剂挥发,最后,将溶剂挥发后的固物质置于干燥箱中于115℃干燥4.5h,在将其放入马弗炉中于700℃下煅烧2.5h后,进行研磨处理,得到稀土掺杂氧化锌,且n(la
3+
):n(zno)=1:8。
131.且稀土掺杂氧化锌采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行处理,将稀土掺杂氧化锌与硅烷偶联剂混合,在混料机中搅拌3min,所述硅烷偶联剂用量为稀土掺杂氧化锌重量的0.2%。
132.本对比例的薄膜总厚度为30μm,其中,上表层和下表层的厚度均为3μm。
133.本对比例的尼龙膜的制备方法与实施例1相同。
134.对比例5
135.参考图1,该对比例提供的尼龙膜包括至少三层结构,该三层结构分别为上表层100,芯层200和下表层300。
136.以重量份计,上表层包括77份尼龙6树脂、8份防粘母粒和5份组合添加剂;
137.芯层包括75份尼龙6树脂、20份尼龙610和5份组合添加剂;
138.下表层包括84份尼龙6/66树脂、6份防粘母粒和10份组合添加剂。
139.本对比例的防粘母粒由90份尼龙6树脂、5份交联聚苯乙烯、1份二氧化硅和5份的油酸酰胺组成。
140.本对比例的组合添加剂由80份尼龙6树脂,10份无定型聚酰胺树脂和10份的稀土掺杂氧化锌组成。
141.本对比例的稀土掺杂氧化锌的制备方法为:将适量的纳米氧化锌加入到去离子水中,超声处理1.5h,然后加入氯化镧,在85℃下恒温搅拌,使得溶剂挥发,最后,将溶剂挥发后的固物质置于干燥箱中于115℃干燥4.5h,在将其放入马弗炉中于700℃下煅烧2.5h后,进行研磨处理,得到稀土掺杂氧化锌,且n(la
3+
):n(zno)=1:22。
142.且稀土掺杂氧化锌采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行处理,将稀土掺杂氧化锌与硅烷偶联剂混合,在混料机中搅拌3min,所述硅烷偶联剂用量为稀土掺杂氧化锌重量的0.2%。
143.本对比例的薄膜总厚度为15μm,其中,上表层和下表层的厚度均为2μm。
144.本对比例的尼龙膜的制备方法与实施例1相同。
145.对比例6
146.参考图1,该对比例的尼龙膜包括至少三层结构,该三层结构分别为上表层100,芯层200和下表层300。
147.以重量份计,上表层100包括96份尼龙6树脂、1份防粘母粒和3份组合添加剂;
148.芯层200包括90份尼龙6树脂和10份组合添加剂;
149.下表层300包括92份尼龙6树脂、3份防粘母粒和5份组合添加剂。
150.本对比例的防粘母粒由96份尼龙6树脂、2份二氧化硅和2份乙撑双硬脂酰胺组成;
151.本对比例的组合添加剂由90份尼龙6树脂,5份无定型聚酰胺树脂和5份稀土掺杂氧化锌组成。
152.本对比例的稀土掺杂氧化锌的制备方法为:将适量的纳米氧化锌加入到去离子水中,超声处理1.5h,然后加入氯化钕,在85℃下恒温搅拌,使得溶剂挥发,最后,将溶剂挥发后的固物质置于干燥箱中于115℃干燥4.5h,在将其放入马弗炉中于700℃下煅烧2.5h后,进行研磨处理,得到稀土掺杂氧化锌,且稀土掺杂氧化锌中按物质的量比n(nd
3+
):n(zno)=1:15。
153.且稀土掺杂氧化锌采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行处理,将稀土掺杂氧化锌与硅烷偶联剂混合,在混料机中搅拌3min,所述硅烷偶联剂用量为稀土掺杂氧化锌重量的0.2%。
154.本对比例的薄膜总厚度为15μm,其中,上表层和下表层的厚度均为1.5μm。
155.本对比例的尼龙膜的制备方法与实施例1相同。
156.需要说明的是,上述实施例中的具体参数或一些常用试剂,为本发明构思下的具体实施例或优选实施例,而非对其限制;本领域技术人员在本发明构思及保护范围内,可以进行适应性调整,此外,若无特殊说明,所采用的原料可以为本领域常规市售产品、或者由本领域常规方法制备得到。
157.将上述实施例及对比例制备得到的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜进行相关项目测试,测试方法如下:
158.(1)拉伸性能:按照gbt 1040.3-2006标准测试高温高湿处理前及处理后;所述高温高湿处理方法为将薄膜置于60℃水煮5天后。
159.(1)成型时破裂情况:将实施例和对比例的聚酰胺薄膜,制备pa/al/cpp复合膜,使用锂离子电池铝塑封装膜厂使用的冲坑模具,将pa/al/cpp复合膜膜夹持住,冲坑深度为5.5mm,观察成型时破裂情况。若未观察到裂纹记录为

;观察到裂纹记录为


160.高温高湿处理后的破裂状况:将冲坑成型后的pa/al/cpp复合膜置于60℃水煮一周后,观察复合膜中pa膜的龟裂情况。若复合膜中pa膜未出现龟裂记录为√;复合膜中pa膜出现龟裂记录为
×

161.测试结果如表1所示,
162.表1-实施例薄膜性能测试评价表
[0163][0164]
表2-对比例薄膜性能测试评价表
[0165][0166]
从表1可以看出,本发明实施例1~3的锂离子电池封装用尼龙膜,经过高温高湿处理后仍然具有优异的性能,同时该薄膜与铝箔、cpp复合后,具备较好的冲坑性能,而且经高温高湿处理后的,复合膜不发生bopa薄膜的龟裂,特别适用于铝塑复合薄膜软包装。在表2对比例中,可以看到,没有添加组合添加剂的对比例中,物性下降明显,成型及高温高湿处理后均会破裂,另外稀土掺杂氧化锌的元素比例在本发明的范围外时,高温高湿处理后薄膜出现破裂情况,掺杂镧元素以外的稀土元素同样出现薄膜破裂情况。
[0167]
尽管本文中较多的使用了诸如上表层、芯层、下表层等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
[0168]
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征:


1.一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于:包括上表层,芯层和下表层,所述上表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;所述芯层的组分包括尼龙树脂和组合添加剂;所述下表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;所述组合添加剂由尼龙树脂、无定型聚酰胺树脂和稀土掺杂氧化锌按质量比75~93:5~15:2~10组成。2.根据权利要求1所述的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于:所述稀土掺杂氧化锌的制备方法为:将纳米氧化锌加入到去离子水中进行超声处理,之后加入氯化镧,在70~90℃下恒温搅拌,使得溶剂挥发,最后,将溶剂挥发后得到的固体物质置于干燥箱中于100~125℃干燥3~5h,在将其放入马弗炉中于680~720℃下煅烧2~3h后,进行研磨处理,即得到稀土掺杂氧化锌。3.根据权利要求2所述的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于:所述稀土掺杂氧化锌中按物质的量比n(la
3+
):n(zno)=1:12~1:18。4.根据权利要求1所述的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于:所述稀土掺杂氧化锌还经过硅烷偶联剂进行处理,具体方式为将稀土掺杂氧化锌与硅烷偶联剂混合并在混料机中搅拌至少3min,所述硅烷偶联剂的用量为所述稀土掺杂氧化锌质量的0.1%~0.4%。5.根据权利要求1所述的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于:按重量份计,所述上表层包括1~10份防粘母粒、3~10份的组合添加剂和75~96份尼龙树脂;所述芯层包括85~95份尼龙树脂和5~15份组合添加剂;所述下表层包括75~96份尼龙树脂、1~10份防粘母粒和3~10份组合添加剂。6.根据权利要求1所述的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于:所述防粘母粒由80~96份尼龙树脂、2~10份抗粘结剂和2~8份爽滑剂组成。7.根据权利要求6所述的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于:所述抗粘结剂为滑石粉、二氧化硅、碳酸钙和交联聚苯乙烯中的一种或多种组合,且颗粒分布中位尺寸为0.5~5um。8.根据权利要求6所述的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于:所述爽滑剂为硅酮、乙撑双硬脂酰胺、油酸酰胺和聚乙烯蜡类、有机硅油中的一种或多种组合。9.根据权利要求1所述的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于:所述尼龙树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙612、尼龙510,尼龙610、尼龙612、尼龙1010,尼龙11、尼龙12、尼龙1212、尼龙6/66、尼龙mxd-6、pa9t、pa6t中的至少一种。10.一种根据权利要求1~9任一项所述的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,其特征在于,包括以下步骤:将各层组分分别进行熔融、共挤获得未拉伸的铸片;将所述未拉伸的铸片进行双向拉伸,得到锂离子电池封装用尼龙膜薄膜;所述锂离子电池封装用尼龙膜薄膜至少包括上表层,芯层和下表层三层结构,所述上表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;所述芯层的组分包括尼龙树脂和组合添加剂;所述下表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;
所述组合添加剂由尼龙树脂、无定型聚酰胺树脂和稀土掺杂氧化锌按质量比75~93:5~15:2~10组成。

技术总结


本发明提供一种锂离子电池封装用尼龙膜薄膜及其制备方法,其中,锂离子电池封装用尼龙膜薄膜包括上表层,芯层和下表层,上表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;芯层的组分包括尼龙树脂和组合添加剂;下表层的组分包括尼龙树脂、防粘母粒和组合添加剂;组合添加剂由尼龙树脂、无定型聚酰胺树脂和稀土掺杂氧化锌按质量比75~93:5~15:2~10组成。本发明提供的锂离子电池封装用尼龙膜薄膜,经过高温高湿条件处理后,薄膜仍然具有优异的性能,从而解决下游客户在使用过程中出现尼龙薄膜龟裂的问题。膜龟裂的问题。膜龟裂的问题。


技术研发人员:

陈曦 李智尧 廖贵何

受保护的技术使用者:

厦门长塑实业有限公司

技术研发日:

2022.08.12

技术公布日:

2022/11/22

本文发布于:2024-09-20 11:35:46,感谢您对本站的认可!

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