本发明属于锂离子电池
技术领域：
，尤其是涉及一种长耐久性锂离子电池聚合物极耳的制备方法。
背景技术：
：锂离子电池主要分为硬包及软包两种形式，两者主要区别是外壳的密封材质不同，其中软包锂电池密封材料为铝塑膜材料搭配聚合物极耳达到密封效果，相比较硬包装有以下几点优势：①安全性能好，热失控会鼓气裂开不像钢壳铝壳电芯那样发生爆炸；②重量轻，软包电池重量较同等容量的钢壳锂电轻40％，较铝壳电池轻20％；③容量大，软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10～15％，较铝壳电池高5～10％；④内阻小，极大的降低了锂电池的自耗电。基于锂电池软包以上优势，吸引了各个电池厂的观注及产业化。软包锂电池结构稳定性、耐久性和铝塑膜及极耳材料息息相关。聚合物极耳由聚丙烯胶膜分别和铝、镍或者铜镀镍金属带通过加热复合制成，所以极耳胶和金属带的粘接情况好坏直接影响极耳产品耐久性，影响软包电池结构稳定性及寿命。本发明通过对极耳胶增加等离子表面处理步骤，使胶膜表面刻蚀，粗糙度和表面张力进一步增加，可增强极耳胶和金属带的粘接强度，提高极耳的耐久性。和传统极耳生产工艺产品比较经过等离子处理的极耳胶达因值可以提高至少35％，胶和金属带的粘接力可以提高至少20％。技术实现要素：有鉴于此，本发明旨在提出一种长耐久性锂离子电池聚合物极耳的制备方法，以解决现有技术中的锂电池极耳耐久性和稳定性差的技术问题。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种长耐久性锂离子电池聚合物极耳的制备方法，包括如下步骤：(1)将金属带经过上机引带表面清洁除油、清洗干燥、表面氧化膜去除、清洗干燥、表面钝化；(2)分切极耳胶，再等离子处理分切好的极耳胶表面，经过处理后的极耳胶检测达因值，达因值满足45-60达因，如不满足重复对极耳胶表面进行等离子处理直至合格得到极耳胶片；(3)将经过步骤(1)处理的金属带经过上机引带、预贴步骤(2)的处理后的极耳胶片、极耳胶片整形排气泡、热复合、极耳胶片整形、金属带切断、金属带导角及检验包装工序即完成极耳制备。本发明所述的等离子表面处理技术由设备主机产生交流脉冲信号，脉冲信号通过缆线输送到高频机柜。高频机柜将信号升压放大，并送到喷头。高频高压在喷头内形成交变电场对空气进行电离，形成等离子体。等离子体吹出喷头后，可对极耳胶表面进行清洁处理。本发明等离子处理的设备为等离子表面处理机，可为单喷头，双喷头，三喷头，射流碰头或者旋转喷头等多款型号，根据所处理的极耳胶尺寸确定。喷出等离子体低温，形状像火焰，设备可以连续传送带处理也可间隙手动处理。优选地，所述等离子处理的温度控制范围为大于0℃同时小于或等于100℃，功率为1000-3000w，处理速度为大于0m/min同时小于或等于60m/min，处理距离为大于0mm同时小于或等于25mm。优选地，所述等离子处理使用的气体为氮气，气体流量为大于0l/min同时小于或等于150l/min。优选地，所述极耳胶为单层聚丙烯材质或多层聚丙烯材质，当极耳胶为多层聚丙烯材质时，相邻两层聚丙烯材质中设置有聚萘二甲酸乙二醇酯层或者无纺布层。优选地，所述极耳胶的熔点范围为120℃-168℃，宽度为2mm-15mm，厚度为60um-200um。优选地，所述金属带为铝带或铜镀镍金属带。其中所述铝及铜镀镍金属带尺寸不受限制，一般情况采用宽度1-80mm，厚度0.08-0.60mm的材料，铜镀镍金属带一般采用0.8-2.5um镀镍层。其中所述的金属带和极耳胶热复合方式可选择铜块极耳胶加热、电阻金属带加热、热辐射金属带加热及电磁金属带加热等。加工温度和时间不受技术限制，根据生产效率及成品性能确定，一般加热温度100-200℃，加热时间1s-300s。相对于现有技术，本发明所述的长耐久性锂离子电池聚合物极耳的制备方法具有以下优势：本发明的等离子处理使极耳胶材料表面污染物和杂质进一步清洁；刻蚀胶表面，增大表面张力，进而增强金属带和极耳胶热复合后的粘接强度，提高极耳耐久性。和传统极耳生产工艺过程的产品比较经过等离子处理的极耳胶和金属带的粘接力可以平均提高至少20％，并且经过长时间电解液浸泡极耳胶剥离力下降幅度减缓，耐久性得到提升可满足锂电池长质保期要求。并且等离子表面相关设备占地面积小、成本低，操作简单。和传统极耳生产工艺产品比较经过等离子处理的极耳胶达因值可以提高至少28％，胶和金属带的粘接力可以提高至少20％。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本发明。实施例1本实施例提供一种长耐久性锂离子电池聚合物极耳的制备方法：(1)铝带选择厚度0.4mm，宽度60mm，牌号a1050-h14；铜带选择厚度0.2mm，宽度60mm，牌号c1100-o，铜带进行镀镍处理，采用电镀工艺四面镀，镀层厚度控制范围1.0-2.0um。(2)铝带及铜镀镍金属带采用传统表面处理工艺，经过上机引带、表面清洁除油、清洗干燥、表面氧化膜去除、清洗干燥、表面铬酸钝化以及清洗干燥。(3)极耳胶选择厚度100um，宽度15mm，三层复合聚丙烯材质，白色，经典熔点为135℃、145℃、165℃，极耳胶与金属带贴合侧进行等离子表面处理，选择单喷头设备，清洁面积50-70mm，功率选择1200w±200w、使用气体cda/n2，气体流量80±10l/min；处理速度1.5m/min，处理距离5-15mm；处理极耳单侧处理后达因值要求≥48dyn。(4)金属带经过上机引带、预贴等离子处理后的极耳胶片以及整形排气工序制成极耳半成品。(5)半成品经过热复合工序。热复合工序选择铜块加热方式，半自动平板热压机，温度控制170℃±5℃，时间控制90s±2s，压力控制0.4kpa±0.05kpa。复合后自然冷却至室温，将多余极耳胶拆切即完成极耳制作。实施例2本实施例提供一种长耐久性锂离子电池聚合物极耳的制备方法：(1)铝带选择厚度0.4mm，宽度60mm，牌号a1050-h14；铜带选择厚度0.2mm，宽度60mm，牌号c1100-o，铜带进行镀镍处理，采用电镀工艺四面镀，镀层厚度控制范围1.0-2.0um。(2)铝带及铜镀镍金属带采用传统表面处理工艺，经过上机引带、表面清洁除油、清洗干燥、表面氧化膜去除、清洗干燥、表面铬酸钝化以及清洗干燥。(3)极耳胶选择厚度100um，宽度15mm，三层复合聚丙烯材质，白色，经典熔点为135℃、145℃、165℃，极耳胶与金属带贴合侧进行等离子表面处理，选择单喷头设备，清洁面积50-70mm，功率选择1200w±200w、使用气体cda/n2，气体流量80±10l/min；处理速度1.8m/min，处理距离5-15mm；处理极耳单侧处理后达因值要求≥48dyn。(4)金属带经过上机引带、预贴等离子处理后的极耳胶片以及整形排气工序制成极耳半成品。(5)半成品经过热复合工序。热复合工序选择铜块加热方式，半自动平板热压机，温度控制170℃±5℃，时间控制90s±2s，压力控制0.4kpa±0.05kpa。复合后自然冷却至室温，将多余极耳胶拆切即完成极耳制作。对比例和实施例1、2采用相同原材料及加工过程，仅取消极耳胶等离子表面处理工序。对实施例1、2以及参比例极耳进行以下检测项目：①极耳胶达因值检测；②极耳耐电解液剥离力检测(85℃电解液加1000ppm水，分别浸泡1天、3天、5天、7天；分别测试极耳胶与金属带剥离力)。检测结果如下：表1：极耳胶达因值检测样品型号实施例1实施例2参比例达因值/dyn524832表2：极耳耐电解液剥离力检测通过对极耳胶进行等离子表面处理，极耳胶达因值得到有效提高，对应的极耳耐电解液剥离力也得到了提高。实际应用过程可根据生产效率以及具体产品性能要求优化等离子表面处理加工参数，可达到更好的产品表现和加工效率。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。当前第1页12