一种锂离子电池装置用外包装材料的金属复合膜的制作方法

文档序号:31210806发布日期:2022-08-20 03:31阅读:101来源:国知局
一种锂离子电池装置用外包装材料的金属复合膜的制作方法

1.本发明涉及于电池包装材料的相关技术领域,且特别攸关一种锂 离子电池装置用外包装材料的金属复合膜。


背景技术:

2.目前锂离子电池主要分为方形、圆柱、软包三大类,其中方形和圆柱的外壳主要采用铝合金、不锈钢等硬壳,铝合金外壳可为铝,而用金属和树脂层叠而成的软包外壳则采用金属复合膜,极大地改善了硬装电池外形设计不灵活的问题。
3.金属复合膜主要有两种产品类型,一是干法品,即从外到内的构成依次是外基材树脂层,外层粘接层,中间金属层,内层粘接层和热熔接树脂层。另外一种是热法品,即从外到内的构成依次是外基材树脂层,外层粘接层,中间金属层和内热熔接树脂层作为电池外包装材料。
4.目前对电池对外包装材料的耐高温性,耐腐蚀性,耐久性,安全性提出了更高要求,一方面3c类产品在充放电过程会产生一定的热量,动力锂离子电池会产生更多的热量,在3c设备用途中耐用年数为2-5年,比较短,与此相对,ev用电源要求10年以上寿命性能,长期的寿命方面还有一定的欠缺;另一方面锂离子电池的起火事故常有发生,在安全性方面的问题依然存在,提出并开发使用全固体型电池,其本质具有安全,薄型,轻量,柔性,长寿命等特点。全固体型电池对外包装材料的耐高温性能比锂离子电池要求更高。目前市场主要使用改性聚丙烯为内层胶黏剂层,其融点在70℃-80℃之间;聚丙烯作为内热熔接树脂层,其融点在140℃-160℃之间,聚丙烯材料耐应力发白,耐穿刺性,有优良的抗弯曲。目前使用其产品特性使其金属复合膜的耐热性,耐腐蚀性,耐久性安全性方面存在一定缺陷。会发生电解液的溶胀,电解液渗透,降低电池内部的化学体系的稳定工作,严重情况下会鼓气裂开,绝缘性不良的情况会出现,严重影响使用安全性。也无法满足次世代产品全固态型电池的使用需求,需要高温的情况下使用。考虑使用熔点更高的氟树脂,含氟聚合物分子主链或侧链上的h原子部分或者全部被f所取代,这种特殊结构使得含氟聚合物具备其他聚合物所不具备的特殊性能,c-f键的键能高达485 kj/mol,远高于c-h键的键能,是所有共价单键中健能最大的化学键。此外,f原子的电子云对c-c键的屏蔽作用要强于h原子,这能很好的保护主链上的c-c键免受外界的影响,大的c-f键基团的存在使得含氟聚合物具备优异的耐氧化、耐腐蚀、耐候性、低摩擦、低折射、低电容、低表面能、低吸湿等性能,其耐热性,耐腐蚀性,耐久性更优异。但是其不能单独做热封层主要是热封困难,流动性差,热封时两片热封接触的膜无法很好融合,这样会导致热封强度低下,另一方面因为熔点太高,热封需要高温。由于外层的ny的熔点220℃,ny 溶化破坏,现有的热封工艺无法溶解热封,因此外层材料使用更耐高温材料,可选氟系树脂,聚酰亚胺树脂等。


技术实现要素:

5.本发明之目的在于提供一种金属复合膜,本包括:一金属层、一内层粘接层、一热
熔接脂层、一外层粘接层及一外层,所述外层设置于金属层一侧,所述热熔接树脂层设置于金属层另一侧,所述内层粘接层设置于所述金属层与所述第一热熔接树脂层之间,所述外层粘接层设置于所述外层与金属层之间,金属层两侧可以设置有两层防腐蚀层,所述热熔接树脂层为含氟树脂嵌锻或者无规共聚极性基团形成的层结构。
6.可选的,所述含氟树脂是四氟乙烯树脂、偏氟乙烯树脂、四氟乙烯和乙烯、四氟乙烯和全氟烷基醚的共聚物中的任意一种或多种。
7.可选的,所述极性基团是酸性的基团、卤素、环氧、醚基中的任意一种或多种;优选的,所述酸性基团可以是马来酸酐、富马酸、衣康酸中的任意一种或多种,所述醚基可以是聚乙烯基甲醚、聚乙烯基乙醚中的任意一种或多种。
8.可选的,所述外层为氟系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、尿素树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂中的任意一种或多种。
9.可选的,所述外层粘接层为聚酯多元醇和聚氨酯改性的多元醇等作为二元醇主剂,芳香族或脂肪族异氰酸酯作为固化剂形成的双组份聚氨酯粘合剂。固化剂可以根据粘接成分所具有的官能团进行选择,如从多官能环氧树脂、含有甲基磺酸的聚合物、泊里胺树脂、无机酸等中进行适当的选择。本发明中更优选的外层粘接层的组合为二元或多元的聚酯、聚氨酯改性聚酯的一种或两种和异氰酸酯。异氰酸酯并不特别现定于分子中具有两个或多个异氰酸酯基的化合物。例如,异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、二苯甲烷-4,4
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二异氰酸酯(mdi)、1,6-己二异氰酸酯(hdi)等聚合物的一种或两种以上混合物。
10.可选的,所述内层粘接层为所述的氟树脂、丙烯树脂、丙烯与乙烯共聚物树脂中的任意一种或多种,所述丙烯与乙烯的共聚物由含有与所述防腐层发生热反应的官能团的聚丙烯树脂与乙烯树脂的共聚物构成。优选的,内层胶粘层树脂用改性基团做改性处理,所述改性基团为羧基、酸酐基、酰卤基、环氧基、羟基、氨基、巯基、碳酸酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键中的任意一种或多种。
11.可选的,所述金属层可以经过防腐处理从而在金属层两侧分别形成一层防腐蚀层。
12.依本发明,在线型氟树脂链上引人少量极性分子,进行嵌段共聚或无规共聚以破坏其对称性,使得mfr提高,mfr提高至20g/10 分钟以上,热封更容易实现材料的流动性能越好,热封效果好。
附图说明
13.图1为实施例1中金属复合膜一剖面结构示意图,以呈现本发明的具体实施方式的金属复合膜;其中,
14.1、外层;
15.2、外层粘结层;
16.3、防腐蚀层;
17.4、金属层;
18.5、防腐蚀层;
19.6、内层粘结层;
20.7、热熔接树脂层。
具体实施方式
21.以下对本发明的具体实施方式结合附图进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
22.本发明具体实施方式提供了一种电池装置用外包装材料,包括外层1、外层粘结层2、防腐蚀层3、金属层4、防腐蚀层5、内层粘结层6、热熔接树脂层7,所述金属层4两面进行防腐处理后形成防腐层3和防腐蚀层5,外层粘结层2设置于外层1与防腐蚀层3间,内层粘结层6设置于防腐蚀层5与热熔接树脂层7间。
23.外层1:
24.外层1需要对较高热封温度具备耐受能力,本发明中,外层是软化温度为180℃以上或熔点为230℃以上的任意一种树脂的单层或多层结构。
25.外层粘结层2:
26.外层粘结层以聚酯多元醇和聚氨酯改性的多元醇等作为二元醇主剂,芳香族或脂肪族异氰酸酯作为固化剂形成的双组份聚氨酯粘合剂。固化剂可以根据粘接成分所具有的官能团进行选择,如从多官能环氧树脂、含有甲基磺酸的聚合物、泊里胺树脂、无机酸等中进行适当的选择。本发明中更优选的外层粘接层的组合为二元或多元的聚酯、聚氨酯改性聚酯的一种或两种和异氰酸酯。异氰酸酯并不特别现定于分子中具有两个或多个异氰酸酯基的化合物。例如,异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、二苯甲烷-4,4
’‑
二异氰酸酯(mdi)、1,6-己二异氰酸酯(hdi)等聚合物的一种或两种以上混合物。
27.金属层4:
28.中间金属层所使用的金属材料,具体而言,可以是铝合金、不锈钢、钛钢、镀镍处理的铁板等,作为金属箔使用时,可以是一层或多层。优选含有铝合金箔、镀镍铁板及不锈钢箔中的至少一种。
29.内层粘结层6:
30.所述内层粘接层为所述的氟树脂、丙烯树脂、丙烯与乙烯共聚物树脂中的任意一种或多种,所述丙烯与乙烯的共聚物由含有与所述防腐层发生热反应的官能团的聚丙烯树脂与乙烯树脂的共聚物构成。优选的,内层胶粘层树脂用改性基团做改性处理,所述改性基团为羧基、酸酐基、酰卤基、环氧基、羟基、氨基、巯基、碳酸酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键中的任意一种或多种。
31.防腐蚀层3、防腐蚀层5:
32.金属层4经两侧防腐蚀处理后形成防腐蚀层3、防腐蚀层5。现在已知有多种防腐蚀液,主要含有磷酸盐、硝酸、铬酸盐、氟化物及稀土氧化物等。作为使用了磷酸盐、铬酸盐的化成处理,主要包括例如铬酸铬处理、磷酸铬处理、磷酸-铬酸盐处理、铬酸盐处理等,作为用于这些个处理的铬化合物,可以列举硝酸铬、氟化铬、硫酸铬、乙酸铬、草酸铬、重磷酸铬、乙酸铬、氯元素化铬、硫酸铬。铬酸盐处理方式主要有蚀刻铬酸盐处理、电解铬酸盐处理、涂布型铬酸盐处理等,但优选涂布型铬酸盐处理。在该涂布型铬酸盐处理中,在脱脂处理面上,将以磷酸cr(铬)盐、磷酸ti(钛)盐、磷酸zr(锆)盐、磷酸zn(亚金属铅)盐等磷酸金属盐
及这些金属盐的混合物为主要成分的处理液,或者磷酸非金属盐及这些非金属盐的混合物为主要成分的处理液,与合成树脂混合后作为处理液,通过辊涂法、凹版印刷法、浸渍法等公知的涂布法进行涂布并干燥处理。处理液可以使用水、醇系溶剂、烃系溶剂、酮系溶剂、酯类化合物系溶剂、醚系溶剂等各种溶剂,但优选水。另外,作为其中使用的树脂成分,可以选择氨基化苯酚或聚亚克力酸系树脂等水溶性聚合物。
33.热熔接树脂层7:
34.热熔接树脂层为含氟树脂嵌锻或者无规共聚其它极性基团形成的层结构。
35.所述含氟树脂是四氟乙烯树脂、偏氟乙烯树脂、四氟乙烯和乙烯、四氟乙烯和全氟烷基醚的共聚物中的任意一种或多种。
36.所述含氟树脂为,四氟乙烯和乙烯与极性基团的共聚物,其中四氟乙烯含有率可以为50%以上,四氟乙烯和乙烯的物质的量比为 60:40之间,优选是55:45之间。
37.热熔接树脂层7可以是四氟乙烯,乙烯和全氟(烷基乙烯基醚) 与极性基团的共聚物,全氟烷基醚有一个rf的侧基,少量的共聚单体进入聚合物结构后,聚合物的结晶度会明显下降,主要是由于引入的侧基破坏了主链的规整性所致。随着全氟烷基醚含量的增加,形成晶体的晶片厚度会大幅度降低,当较大量的共聚单体进入聚合物结构时,聚合物的结晶度会显著下降甚至变成非晶结构,内热熔接树脂层为了达到阻隔性能需要一定的结晶性,致密结构提高耐电解液液性能,全氟烷基醚控制在4%以下,极性基团的含有率0.1%-10%(以四氟乙烯,乙烯和全氟烷基醚的总摩尔数为基准),四氟乙烯和乙烯的物质的量比为40:55到55:40之间。
38.热熔接树脂层7可以是为四氟乙烯,全氟烷基醚与烯醚的嵌段共聚物。其中,四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)的物质的量比为60:40 之间,烯醚含有率1%-10%(以四氯乙烯和全氟烷基醚的总摩尔数为基准)。
39.烯醚可以是聚乙烯基甲醚、聚乙烯基乙醚等,1%的烯醚就足以明显降低四氟乙烯,全氟烷基醚共聚物链段的结晶度,并使它的熔融粘度低,从而便于进行熔融加工;这与链的构像发生变化有关,聚四氟乙烯链即使在熔体中仍采取伸展的构像,引入非氟基团后,增加了链段的活动性,因此,使它在远低于分解温度,即稍高于其熔融温度tm,就发生了相当于从伸展构像向卷曲构像过渡的转变。
40.以上所述极性基团可以是酸性的基团,也可以是卤素,环氧,醚基等,优选的,酸性基团可以是:马来酸酐,富马酸,衣康酸等。
41.实施例1:
42.提供一种金属复合膜,包括:
43.外层1:双向拉伸聚酰亚胺膜,厚度25um;
44.外层粘结层2:外层粘接层是以聚酯多元醇和聚氨酯改性的多元醇等作为二元醇主剂,脂肪族异氰酸酯作为固化剂形成的双组份聚氨酯粘合剂。
45.防腐蚀层3、防腐蚀层5:用防腐液对其进行防腐处理,所述防腐液包含三价铬化合物、无机酸、有机树脂,含量比例为2:2:1,三价铬化合物为磷酸铬,无机酸为硝酸,有机树脂为聚丙烯酸树脂,防腐层中添加与所述内层粘接树脂发生热反应交联剂,该交联剂为氨基树脂。
46.金属层4:表面润湿性为68dyn/cm的35um厚的8021系铝材;
47.内粘结层6:内层粘接层为丙烯与乙烯的共聚物由含有与所述防腐层发生热反应的官能团的聚丙烯树脂与乙烯树脂的共聚物构成。形成所述内层粘接层树脂层改性树脂的改性基团为马来酸酐,固化剂为多官能异氰酸酯系固化剂。
48.及热熔接树脂层7:热熔接树脂层为四氟乙烯和乙烯与马来酸酐的嵌段共聚物,上述三种大分子通过头尾连接所形成的共聚物,内热熔接树脂层的厚度为80um。
49.热熔接树脂层为四氟乙烯和乙烯与马来酸酐的嵌段共聚物。所述三种大分子通过头尾连接所形成的共聚物,其中四氟乙烯含有率为 60%,四氟乙烯和乙烯的物质的量比为55:45。马来酸酐的含有率为 6%(以四氯乙烯和乙烯的总摩尔数为基准)。四氟乙烯和乙烯与马来酸酐的嵌段共聚物树脂熔点为240℃,在相对于熔点为50℃温度下测定熔融粘度(mfr)时,为20g/10分钟。120℃温度下热封强度为110n。
50.实施例2:
51.提供一种金属复合膜,包括:
52.外层1:双向拉伸聚酰亚胺膜,厚度25um;
53.外层粘结层2:外层粘接层是以聚酯多元醇和聚氨酯改性的多元醇等作为二元醇主剂,脂肪族异氰酸酯作为固化剂形成的双组份聚氨酯粘合剂。
54.防腐蚀层3、防腐蚀层5:用防腐液对其进行防腐处理,所述防腐液包含三价铬化合物、无机酸、有机树脂,含量比例为2:2:1,三价铬化合物为磷酸铬,无机酸为硝酸,有机树脂为聚丙烯酸树脂,防腐层中添加与所述内层粘接树脂发生热反应交联剂,该交联剂为氨基树脂。
55.金属层4:表面润湿性为68dyn/cm的35um厚的8021系铝材;
56.内粘结层6:内层粘接层为丙烯与乙烯的共聚物由含有与所述防腐层发生热反应的官能团的聚丙烯树脂与乙烯树脂的共聚物构成。形成所述内层粘接层树脂层改性树脂的改性基团为马来酸酐,固化剂为多官能异氰酸酯系固化剂。
57.及,热熔接树脂层7:热熔接树脂层7为内热熔接树脂层为四氟乙烯,乙烯和全氟烷基醚与马来酸酐的嵌段共聚物。所述四种大分子通过头尾连接所形成的共聚物
58.全氟烷基醚控制在3%以下,马来酸酐的含有率6%(以四氟乙烯,乙烯和全氟烷基醚的总摩尔数为基准),四氟乙烯和乙烯的物质的量比为55:40,四氟乙烯,乙烯和全氟烷基醚与马来酸酐的嵌段共聚物熔点为230℃,在相对于熔点为50℃温度下测定熔融粘度(mfr)时,为30g/10分钟。内热熔接树脂层的厚度为80um。
59.120℃温度下热封强度为110n,
60.实施例3:
61.提供一种金属复合膜,包括:
62.外层1:双向拉伸聚酰亚胺膜,厚度25um;
63.外层粘结层2:外层粘接层是以聚酯多元醇和聚氨酯改性的多元醇等作为二元醇主剂,脂肪族异氰酸酯作为固化剂形成的双组份聚氨酯粘合剂。
64.防腐蚀层3、防腐蚀层5:用防腐液对其进行防腐处理,所述防腐液包含三价铬化合物、无机酸、有机树脂,含量比例为2:2:1,三价铬化合物为磷酸铬,无机酸为硝酸,有机树脂为聚丙烯酸树脂,防腐层中添加与所述内层粘接树脂发生热反应交联剂,该交联剂为氨基树脂。
65.金属层4:表面润湿性为68dyn/cm的35um厚的8021系铝材;
66.内粘结层6:内层粘接层为丙烯与乙烯的共聚物由含有与所述防腐层发生热反应的官能团的聚丙烯树脂与乙烯树脂的共聚物构成。形成所述内层粘接层树脂层改性树脂的改性基团为马来酸酐,固化剂为多官能异氰酸酯系固化剂。
67.及,热熔接树脂层7:热熔接树脂层7为四氟乙烯,全氟烷基醚与烯醚的嵌段共聚物。所述三种大分子通过头尾连接所形成的共聚物。其中,四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)的物质的量比为60:40, 烯醚含有率6%(以四氯乙烯和全氟烷基醚的总摩尔数为基准)。树脂熔点为240℃,在相对于熔点为50℃温度下测定熔融粘度(mfr)时,为23g/10分钟。内热熔接树脂层的厚度为80um。120℃温度下热封强度为100n。
68.实施例4:
69.提供一种金属复合膜,包括:
70.外层1:双向拉伸聚酰亚胺膜,厚度25um;
71.外层粘结层2:外层粘接层是以聚酯多元醇和聚氨酯改性的多元醇等作为二元醇主剂,脂肪族异氰酸酯作为固化剂形成的双组份聚氨酯粘合剂。
72.防腐蚀层3、防腐蚀层5:用防腐液对其进行防腐处理,所述防腐液包含三价铬化合物、无机酸、有机树脂,含量比例为2:2:1,三价铬化合物为磷酸铬,无机酸为硝酸,有机树脂为聚丙烯酸树脂,防腐层中添加与所述内层粘接树脂发生热反应交联剂,该交联剂为氨基树脂。
73.金属层4:表面润湿性为68dyn/cm的35um厚的8021系铝材;
74.内粘结层6:内层粘接层为丙烯与乙烯的共聚物由含有与所述防腐层发生热反应的官能团的聚丙烯树脂与乙烯树脂的共聚物构成。形成所述内层粘接层树脂层改性树脂的改性基团为马来酸酐,固化剂为多官能异氰酸酯系固化剂。
75.及,热熔接树脂层7:热熔接树脂层7为四氟乙烯,乙烯与丙烯酸树脂无规共聚物。所述三种大分子通过自由基型加成无规共聚反应,分子链为四氟乙烯,乙烯与丙烯酸无规则排列连接形成,组成不均一的共聚物。四氟乙烯和乙烯的物质的量比为55:45。丙烯酸的含有率为5%(以四氯乙烯和乙烯的总摩尔数为基准)。四氟乙烯,乙烯与丙烯酸树脂无规共聚物树脂熔点为220℃,在相对于熔点为50℃温度下测定熔融粘度(mfr)时,为26g/10分钟。内热熔接树脂层的厚度为80um,120℃温度下热封强度为90n。
76.对比例1
77.前述方法,制成外基材树脂层/外层粘合剂层(3μm)/铝合金箔层作为复合外基材树脂复合膜,与内层粘接层和内热熔接层组成铝塑复合膜。
78.内热熔接树脂层厚度为80μm,内层熔接树脂熔点为142℃的无规聚丙烯(r-pp),18重量份用马来酸酐改性的酸改性聚丙烯和熔点为162℃的均聚丙烯(h-pp),用马来酸酐改性的树脂的熔点为 155℃。内层熔接树脂的熔点为135℃。mfr为7.0g/10分(230℃)。
79.对比例2
80.前述方法,制成外基材树脂层/外层粘合剂层(3um)/铝合金箔层作为复合外基材树脂复合膜,与内层粘接层和内热熔接树脂层组成铝塑复合膜。
81.内热熔接树脂层为四氟乙烯和乙烯的共聚物,四氟乙烯和乙烯自由基引发的共聚反应而生成的。聚合物的交替程度很高,四氟乙烯的含量为60%,交替序列的含量是88%,
使得其具有较高的熔点和结晶度,熔点接近270℃。内热熔接树脂层的厚度为80um。
82.对比例3
83.前述方法,制成外基材树脂层/外层粘合剂层(3um)/铝合金箔层作为复合外基材树脂复合膜,与内层粘接层和内热熔接树脂层组成铝塑复合膜。
84.内热熔接树脂层为聚偏氟乙烯树脂。其中氟含量在59%,结晶度约为60%,熔点170℃.在相对于熔点为50℃温度下测定熔融粘度 (mfr)时,为10g/10分钟。内热熔接树脂层的厚度为80um。
85.对比例4
86.前述方法,制成外基材树脂层/外层粘合剂层(3um)/铝合金箔层作为复合外基材树脂复合膜,与内层粘接层和内热熔接层组成铝塑复合膜。
87.内热熔接树脂层为聚丙烯,聚丙烯树脂为无规聚丙烯(r-pp) 树脂熔点为135℃、mfr:7.0g/10分(230℃)和熔点160℃、mfr2.0g/10 分(230℃)的嵌段聚丙烯(b-pp)树脂30重量份,熔点124℃、mfr: 10g/10分(230℃)的无规聚丙烯(r-pp)树脂30重量份和熔点为 124℃的乙烯-聚丙烯弹性体40重量份的混合树脂构成,树脂的熔点为130℃,mfr:12.0g/10分(230℃)。内热熔接树脂层的厚度为80um。
88.实施例与对比例中的复合膜按照下列方法测试。
89.测试方法:
90.热封强度(80/120℃)测试方法:
91.热封机:富强定制设备
92.加热座:(压力10kn)受压压强为:0.84mpa,铝青铜熔点1035℃,在500℃温度下力学性能稳定,抗拉强度600mpa,洛氏硬度200-250;
93.封刀:压力10kn,宽度7mm)受压压强为:4.76mpa,镍铬合金熔点1350℃最高使用温度1150℃,抗拉强度650mpa,封刀承受压力远小于镍铬合金抗拉强度
94.拉力机:岛津,ags-x-10kn。
95.去掉样品(卷)的开头部分,确保取样位置平整无褶皱。分别在 m、mc、c、gc、g五处各取1个样(n=1),取样位置均匀分布在样品的td方向,样品尺寸td76mm*md200mm以上操作过程中要佩戴手套,注意不同型号和批次的样品要做好标记。打开热封机设定上下封刀温度,时间,面压。样品热熔接面沿md方向对折,对折后,两热熔接面面相对,尺寸td76mm*md100mm,用薄的离型膜包裹样品,距离对折线10mm位置平行热封,在热封后的样品中间位置,裁切15mm宽的样品3个(n=3),裁切线与热封线垂直,打开拉伸机,设定夹头距离 50mm,拉伸速度300mm/min,测定行程30mm,打开气阀,调节气压 0.6mpa-0.8mpa,根据需求设定温度,温度稳定后放入样条将样条竖直放进夹头,夹住样条两头(单层),中间热封部分朝里。待温度达到设定值后,稳定2min,开始测试,记录数据。测试结束,热封部应完全拉开,记录全程最大值。注意区分m、mc、c、gc、g(m为人员侧,g为驱动侧,依次选择等宽度的五个点)。关闭拉伸机及气阀,清理仪器设备。
96.mfr测试方法设备:ray-ran mfr300
97.将待测高分子(塑料)原料置入小槽中,槽末接有细管,细管直径为2.095mm,管长为8mm。加热至某温度(氟树脂设定为350℃) 后,原料上端藉由活塞施加某一定重量向下压挤,量测该原料在10 分钟内所被挤出的重量,即为该塑料的流动指数。在规定条件下,一定
时间内挤出的热塑性物料的量,也即熔体每10min通过标准口模毛细管的质量,用mfr表示,单位为g/10min。
98.绝缘性的测定方法:热封后
99.设备:菊水tos9200
100.裁切md方向200mm,td方向76mm的样品,将样品沿md方向对折,将极耳加在中间部,极耳的材质为ni,对极耳进行热封。md方向热封,热封条件为:热封温度190℃(一定)、热封压力1.0mpa,热封时间3秒。用砂纸将极耳热封部位附近进行打磨,使al露出,将负极与极耳接触,正极与露出的al接触,测定250v电压条件下的电阻值。(为了使正极更好的与打磨部位的al接触,滴管滴一滴纯水)。
101.测试数据见表1.
102.表1.
[0103][0104][0105]
测试数据分析,
[0106]
线型氟树脂链上引人少量极性分子,进行嵌段共聚或无规则共聚以破坏其对称
性,使得mfr提高,mfr从10提高至20以上,热封更容易实现材料的流动性能越好,热封溶解效果好。
[0107]
对比实施例1、2、3、4,对比例1马来酸酐改性聚丙烯树脂的熔点为135℃,耐热性能较低,电池在使用和充放电过程中会产生热,若是耐热性能低则中间金属层和内热熔接树脂层在高温下会发生剥离的情况,120℃温度下热封强度为30n,一方面在电解液存在的情况下热封电解液在高温下气化的作用力会容易使热封的部分产生瑕疵,裂纹,电解液更高概率与金属箔接触,绝缘性能下降。另外,加压使电池内部的被挤压部分树脂流向没有被挤压的边缘部分,电池的膨胀收缩和弯曲加工的外力等引起裂缝,电解液通过裂缝会渗透到中间金属层处,造成内热熔接树脂层的绝缘电阻下降,发生漏电现象, 电池寿命会缩短;对比实施例1、2、3、4,对比例2、3,四氟乙烯和乙烯的共聚物、聚偏氟乙烯树脂mfr值低,热塑性较差,用作铝塑膜热封层时,树脂流动性低,热封效果差,表现为热封强度低.实施例中将含氟树脂用极性基团改性后,聚合物的结晶度会明显下降,主要是由于引入的极性基团破坏了主链的规整性所致,聚合物的结晶度会显著下降,mfr增加,流动性增强,热封效果优,热封强度高。对比实施例1、2、3、4,对比例4。聚丙烯未进行其他改性,熔点为130℃,耐热性能较低,电池在使用和充放电过程中会产生热,若是耐热性能低则中间金属层和内热熔接树脂层在高温下会发生剥离的情况, 120℃温度下热封强度为30n,热封强度低。在电池的使用过程中通电的情况下,绝缘性能较低,一旦有电解液接触铝箔形成短路,造成严重不安全后果。
[0108]
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0109]
以上涉及到公知常识的内容不作详细描述,本领域的技术人员能够理解。
[0110]
以上所述仅为本发明的一些具体实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
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