一种用于加工电池级锂带的离型膜组合及其制备方法与流程

本发明涉及一种用于加工电池级锂带的离型膜组合及其制备方法，属于锂离子电池生产领域。

背景技术：

以锂作为负极活性物质的二次电池由于具有电压高、比能量高，比功率大、放电平稳、储存时间长以及环境友好等优点而受到重视。锂在常温下易与空气中的o2、n2和h2o等反应，且电池级锂带在加工时易出现粘连导致断带。

技术实现要素：

为了解决现有技术中电池级锂带在加工时易出现粘连导致断带等缺陷，本发明提供一种用于加工电池级锂带的离型膜组合及由它制备的锂带复合膜。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于加工电池级锂带的离型膜组合，包括第一离型膜和第二离型膜；第一离型膜包括顺序相接的硅油层和基体层，或第一离型膜包括顺序相接的硅油层、丙烯酸底涂层和基体层；第二离型膜包括顺序相接的硅油层和基体层，或第二离型膜包括顺序相接的硅油层、丙烯酸底涂层和基体层；第一离型膜硅油层的表面粗糙度小于第二离型膜硅油层的表面粗糙度。

丙烯酸底涂层由丙烯酸类底涂剂制得。

使用时，均为硅油层与待加工锂带接触。

加工锂带时，第一离型膜和第二离型膜分别置于待加工锂带的两侧，均通过硅油层与锂带贴合在一起，以便对待加工锂带起到较好的缓冲和保护作用。加工结束后，第一离型膜与锂带形成锂带复合膜，第二离型膜与锂带和第一离型膜形成的锂带复合膜剥离。

第一离型膜中硅油层的表面粗糙度小于第二离型膜中硅油层的表面粗糙度，从而使得第一离型膜与待加工的锂带之间的吸附力大于第二离型膜与待加工锂带之间的吸附力，继而在加工结束后，第一离型膜可以与锂带贴附，第二离型膜可以从锂带易剥离而不粘锂带。

上述离型膜组合在加工时起到缓冲和保护锂带的作用。

为进一步保证基体层表面的平整度，第一离型膜中丙烯酸底涂层的厚度为0～0.1μm；第二离型膜中丙烯酸底涂层的厚度为0～0.1μm。

为了进一步提高对锂带的保护效果，基体层为pet基体层、pp基体层、格拉辛基体层或无纺布基体层；基体层的厚度为5μm～150μm。进一步优选，基体层为pet基体层；基体层的厚度为12μm～50μm。

上述pet是的聚对苯二甲酸乙二醇酯缩写，pp是聚丙烯的缩写。

为了方便制备，同时保证对锂带的保护效果，第一离型膜硅油层的表面粗糙度为0.001-0.05μm，第二离型膜硅油层的表面粗糙度为0.05-0.3μm。

为了进一步保证锂带的质量，第一离型膜中硅油层的离型力为7g/in～30g/in，残余接着率为60％～100％，涂布量(干硅量)为0.05g/m²～1.5g/m²；第二离型膜中硅油层的离型力为2g/in～10g/in，残余接着率为40％～80％，涂布量(干硅量)为0.4g/m²～2.0g/m²。进一步优选，第一离型膜中硅油层的离型力为8g/in～12g/in，残余接着率为85％～95％，涂布量(干硅量)为0.1g/m²～0.3g/m²；第二离型膜中硅油层的离型力为4g/in～6g/in，残余接着率为50％～70％，涂布量(干硅量)为0.8g/m²～1.2g/m²。

为了提高离型膜的剥离和防护性能，第一离型膜的硅油层原料包括：硅油主剂5～20份，溶剂油80～100份、剥离力添加剂0～5份、交联剂0～0.1份、催化剂0～0.1份和锚固剂0～0.1份，所述份数为质量份数；第二离型膜的硅油层原料包括：硅油主剂25～50份，溶剂油50～80份、剥离力添加剂0～15份、交联剂0～0.5份、催化剂0～0.5份和锚固剂0～0.5份，所述份数为质量份数。

为了进一步兼顾剥离和防护性能，硅油主剂为反应性硅氧烷聚合物；溶剂油为甲苯、二甲苯、120#溶剂油、乙酸乙酯、乙酸丁酯或正己烷中的至少一种；剥离力添加剂为硅酮树脂溶液；交联剂为sih官能硅氧烷；催化剂为有机铂化合物；锚固剂为复合有机官能硅氧烷。

上述硅油层的制备为：将硅油层各原料组分混合均匀后，通过涂布辊涂覆于基体层或丙烯酸底涂层上，加热固化而成；丙烯酸底涂层的制备为：由丙烯酸类胶水通过涂布辊涂覆于基体层上，加热固化而成；硅油层的固化的固化方法和丙烯酸底涂层的固化方法相同，均按照如下方法进行：固化在烘箱内完成，烘箱内包括依次相接的八个区，其中，第一区的固化温度为75±5℃，第二区的固化温度为95±5℃，第三区的固化温度为120±5℃，第四区的固化温度为130-150℃，第五区的固化温度为130-150℃，第六区的固化温度为125±5℃，第七区的固化温度为120±5℃，第八区的固化温度为100±5℃，固化时，物料用60-72秒从第一区依次匀速流向第八区，每个区的长度均为3±0.1m。当含有丙烯酸底涂层时，先将丙烯酸底涂层固化后，再涂覆硅油层，然后再将硅油层以与丙烯酸底涂层同样的方式固化。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明用于加工电池级锂带的离型膜组合，在加工时起到缓冲和保护锂带的作用，防止锂带在加工过程中产生粘连导致断带；由它制备的锂带复合膜性能优异；制备方法简单。

附图说明

图1为加工锂带时，离型膜组合使用方式说明；

图2为不带底涂层的第一离型膜结构示意图；

图3为带底涂层的第一离型膜结构示意图；

图4为不带底涂层的第二离型膜结构示意图；

图5为带底涂层的第二离型膜结构示意图；

上述各图中，1为基体层，2为硅油层，3为底涂层，4为锂带复合膜，5为第一离型膜，6为第二离型膜，7为待加工的锂带。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

如图，用于加工电池级锂带的离型膜组合，第一离型膜和第二离型膜均由顺序相接的硅油层、丙烯酸底涂层和基体层构成；其中，第一离型膜中硅油层的离型力为30g/in，残余接着率为60％，涂布量(干硅量)为0.05g/m²，第二离型膜中硅油层的离型力为10g/in，残余接着率为40％，涂布量(干硅量)为0.4g/m²；基体层为pet，厚度为12μm；第一离型膜和第二离型膜中丙烯酸底涂层的厚度均为0.02μm；第一离型膜硅油层的表面粗糙度为0.001μm，第二离型膜硅油层的表面粗糙度为0.05μm。

上述第一离型膜硅油层的原料中，硅油主剂添加量为5份、溶剂油添加量为99份、剥离力添加剂添加量为5份、交联剂添加量为0.03份、催化剂添加量为0.02份、锚固剂添加量为0.01份。溶剂油为120#溶剂油，硅油主剂为反应性硅氧烷聚合物(道康宁公司，7558)，剥离力添加剂为硅酮树脂溶液(道康宁公司，7210)，交联剂为sih官能硅氧烷(道康宁公司，7387)，催化剂为有机铂化合物(道康宁公司，4000)，锚固剂为复合有机官能硅氧烷(道康宁公司，9176)；

第二离型膜硅油层的原料中，硅油主剂添加量为25份、溶剂油添加量为80份、剥离力添加剂添加量为15份、交联剂添加量为0.3份、催化剂添加量为0.2份、锚固剂添加量为0.1份。溶剂油为120#溶剂油，硅油主剂为反应性硅氧烷聚合物(道康宁公司，7362)，剥离力添加剂为硅酮树脂溶液(道康宁公司，7210)，交联剂为sih官能硅氧烷(道康宁公司，7028)，催化剂为有机铂化合物(道康宁公司，4000)，锚固剂为复合有机官能硅氧烷(道康宁公司，297)；

上述硅油层的制备为：将硅油层各原料组分混合均匀后，通过涂布辊涂覆于丙烯酸底涂层上，加热固化而成；丙烯酸底涂层的制备为：由丙烯酸类胶水(7361长兴材料工业股份有限公司)通过涂布辊涂覆于基体层上，加热固化而成；硅油层的固化的固化方法和丙烯酸底涂层的固化方法相同，均按照如下方法进行：固化在烘箱内完成，烘箱内包括依次相接的八个区，其中，第一区的固化温度为75℃，第二区的固化温度为95℃，第三区的固化温度为120℃，第四区的固化温度为130℃，第五区的固化温度为130℃，第六区的固化温度为125℃，第七区的固化温度为120℃，第八区的固化温度为100℃，固化时，物料用60秒从第一区依次匀速流向第八区，每个区的长度均为3m。先将丙烯酸底涂层固化后，再涂覆硅油层，然后再将硅油层以与丙烯酸底涂层同样的方式固化。

实施例2

如图，用于加工电池级锂带的离型膜组合，第一离型膜和第二离型膜均由顺序相接的硅油层、丙烯酸底涂层和基体层构成；其中，第一离型膜中硅油层的离型力为10g/in，残余接着率为90％，涂布量(干硅量)为0.2g/m²，第二离型膜中硅油层的离型力为5g/in，残余接着率为50％，涂布量(干硅量)为1.0g/m²，基体层为pet，厚度为36μm；第一离型膜和第二离型膜中丙烯酸底涂层的厚度均为0.05μm；第一离型膜硅油层的表面粗糙度为0.01μm，第二离型膜硅油层的表面粗糙度为0.1μm。

第一离型膜硅油层的原料中，硅油主剂添加量为10份、溶剂油添加量为90份、剥离力添加剂添加量为2.5份、交联剂添加量为0.05份、催化剂添加量为0.04份、锚固剂添加量为0.03份。溶剂油为120#溶剂油，硅油主剂为反应性硅氧烷聚合物(道康宁公司，7458)，剥离力添加剂为硅酮树脂溶液(道康宁公司，7210)，交联剂为sih官能硅氧烷(道康宁公司，7672)，催化剂为有机铂化合物(道康宁公司，4000)，锚固剂为复合有机官能硅氧烷(道康宁公司，9250)；

第二离型膜硅油层的原料中，硅油主剂添加量为35份、溶剂油添加量为70份、剥离力添加剂添加量为7份、交联剂添加量为0.3份、催化剂添加量为0.2份、锚固剂添加量为0.1份。溶剂油为120#溶剂油，硅油主剂为反应性硅氧烷聚合物(道康宁公司，9106)，剥离力添加剂为硅酮树脂溶液(道康宁公司，7210)，交联剂为sih官能硅氧烷(道康宁公司，7387)，催化剂为有机铂化合物(道康宁公司，4000)，锚固剂为复合有机官能硅氧烷(道康宁公司，9176)；

上述硅油层的制备为：将硅油层各原料组分混合均匀后，通过涂布辊涂覆于丙烯酸底涂层上，加热固化而成；丙烯酸底涂层的制备为：由丙烯酸类胶水(7361长兴材料工业股份有限公司)通过涂布辊涂覆于基体层上，加热固化而成；硅油层的固化的固化方法和丙烯酸底涂层的固化方法相同，均按照如下方法进行：固化在烘箱内完成，烘箱内包括依次相接的八个区，其中，第一区的固化温度为75℃，第二区的固化温度为95℃，第三区的固化温度为120℃，第四区的固化温度为135℃，第五区的固化温度为135℃，第六区的固化温度为125℃，第七区的固化温度为120℃，第八区的固化温度为100℃，固化时，物料用65秒从第一区依次匀速流向第八区，每个区的长度均为3m。先将丙烯酸底涂层固化后，再涂覆硅油层，然后再将硅油层以与丙烯酸底涂层同样的方式固化。

实施例3

如图1-5所示的一种用于加工电池级锂带的离型膜组合，第一离型膜和第二离型膜均由顺序相接的硅油层、丙烯酸底涂层和基体层构成；其中，第一离型膜中硅油层的离型力为7g/in，残余接着率为99％，涂布量(干硅量)为0.3g/m²，第二离型膜中硅油层的离型力为2g/in，残余接着率为80％，涂布量(干硅量)为2.0g/m²，基体层为pet，厚度为50μm；第一离型膜和第二离型膜中丙烯酸底涂层的厚度均为0.08μm；第一离型膜硅油层的表面粗糙度为0.05μm，第二离型膜硅油层的表面粗糙度为0.3μm。

第一离型膜硅油层的原料中，硅油主剂添加量为20份、溶剂油添加量为80份、剥离力添加剂添加量为0份、交联剂添加量为0.1份、催化剂添加量为0.1份、锚固剂添加量为0.1份。溶剂油为120#溶剂油，硅油主剂为反应性硅氧烷聚合物(瓦克集团，d955)，剥离力添加剂为硅酮树脂溶液(瓦克集团，cra21)，交联剂为sih官能硅氧烷(瓦克集团，v99)，催化剂为有机铂化合物(瓦克集团，c05)，锚固剂为复合有机官能硅氧烷(瓦克集团，hf86)；

第二离型膜硅油层硅油主剂添加量为25份、溶剂油添加量为50份、剥离力添加剂添加量为0、交联剂添加量为0.3份、催化剂添加量为0.2份、锚固剂添加量为0.1份。溶剂油为120#溶剂油，硅油主剂为反应性硅氧烷聚合物(瓦克集团，d929)，剥离力添加剂为硅酮树脂溶液(瓦克集团，cra21)，交联剂为sih官能硅氧烷(瓦克集团，v60)，催化剂为有机铂化合物(瓦克集团，c05)，锚固剂为复合有机官能硅氧烷(瓦克集团，hf87)；

上述硅油层的制备为：将硅油层各原料组分混合均匀后，通过涂布辊涂覆于丙烯酸底涂层上，加热固化而成；丙烯酸底涂层的制备为由丙烯酸类胶水(7361长兴材料工业股份有限公司)通过涂布辊涂覆于基体层上，加热固化而成；硅油层的固化的固化方法和丙烯酸底涂层的固化方法相同，均按照如下方法进行：固化在烘箱内完成，烘箱内包括依次相接的八个区，其中，第一区的固化温度为75℃，第二区的固化温度为95℃，第三区的固化温度为120℃，第四区的固化温度为140℃，第五区的固化温度为140℃，第六区的固化温度为125℃，第七区的固化温度为120℃，第八区的固化温度为100℃，固化时，物料用62秒从第一区依次匀速流向第八区，每个区的长度均为3m。先将丙烯酸底涂层固化后，再涂覆硅油层，然后再将硅油层以与丙烯酸底涂层同样的方式固化。

加工锂带时，第一离型膜和第二离型膜分别置于待加工锂带的两侧，均通过硅油层与锂带贴合在一起，加工结束后，第一离型膜与锂带形成锂带复合膜，第二离型膜与锂带和第一离型膜形成的锂带复合膜剥离。

离型力采用finat标准测试，tesa7475胶带(宽25mm)，180度剥离。

残余接着率采用finat标准测试，日东31b胶带(宽25mm)，180度剥离。

干硅量采用涂布量测试机ox-ford-3500进行测量。

表1

表1中，易剥离指离型膜易剥离，当锂带复合膜贴附于电极上时，将第一离型膜剥离。