一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜的制作方法

本发明涉及锂电池相关，具体为一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜。

背景技术：

1、在锂电池领域，对高功率，大倍率充放电的要求越来越高，3c数码，动力，储能等电池频繁发生自燃，爆炸事件，对电池安全性的要求越来越高。

2、目前市场上极耳普遍采用进口的分金属粘结层和铝塑膜粘结层的三层极耳薄膜生产，粘结强度低，耐化学腐蚀性差，极耳处易开胶，引起电芯漏液，进而引发电池安全事故；另当前的进口极耳薄膜支撑层熔点低，导致极耳成型工艺范围窄；同时在使用极耳薄膜的生产工序中，因需要人为判定金属粘结层和铝塑膜粘结层从而可能导致使用失误造成生产损失和工时损失。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，包括支撑层、功能层和粘结层，所述支撑层的两面设置有功能层，两面所述功能层的外表面均设置有粘结层，所述支撑层为高熔点的聚丙烯树脂，所述功能层为改性聚丙烯树脂，所述粘结层为功能性聚丙烯树脂，所述功能层复合在支撑层的两面，所述粘结层复合在功能层的外表面。

3、优选的，所述支撑层的树脂熔点高于粘结层的熔点，所述功能层的树脂熔点介于支撑层和粘结层之间，亦可以与所述粘结层的树脂熔点相同，或与支撑层的树脂熔点相同。

4、优选的，所述支撑层的树脂由95％-99.5％重量份聚丙烯树脂、0.5％-5％重量份辅助混合添加物组成，辅助混合添加物包括分散剂、色粉、含氟聚合物、抗氧化剂中和一种或几种，将以上100重量份的混合物通过双螺杆挤出机造粒获得，造粒工艺为已知工艺。

5、优选的，所述功能层的树脂由88％-95％重量份0.3％-1％mah接枝率的聚丙烯、5％-12％重量份辅助混合添加物组成，辅助混合添加物包括0.8％-1.2％ mah接枝率的聚丙烯、含氟聚合物、分散剂、抗氧化剂中的一种或几种，将以上100重量份的混合物通过双螺杆挤出机造粒获得。

6、优选的，所述粘结层的树脂由80％-97％重量份0.3％-1％mah接枝率的聚丙烯、3％-20％重量份辅助混合添加物组成，辅助混合添加物包括0.8％-1.2％ mah接枝率的聚丙烯、含氟聚合物、分散剂、抗氧化剂中的一种或几种，将以上100重量份的混合物通过双螺杆挤出机造粒获得。

7、优选的，所述支撑层、两面所述功能层和两面粘结层构成的极耳薄膜总厚度为30-200μm。

8、优选的，所述支撑层的聚丙烯熔点为150-235℃，厚度为12-120μm。

9、优选的，所述功能层的改性聚丙烯树脂熔点为130-170℃，厚度为3-50μm。

10、优选的，所述粘结层的功能性聚丙烯树脂熔点为130-170℃，厚度为6-50μm。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1、本发明选用高熔点聚丙烯树脂作为支撑层树脂，达成两个功效：一、在生产极耳工序中，在对极耳薄膜与金属带热复合时，使用高熔点聚丙烯能够防止极耳薄膜过熔导致极耳薄膜溢胶严重或变形问题，防止产出不良品率高；二、极耳与铝塑膜高温热压封装时，作为极耳薄膜支撑层的高熔点聚丙烯处于未熔融状态，避免金属带与铝膜膜直接接触形成短路、漏液、起火爆炸等危险状况发生；

13、2、本发明同时还选用的粘结层树脂为通过接枝反应引入马来酸酐(mah)官能团的功能性聚丙烯树脂。由于在聚丙烯主链上引入了mah官能团，使其在于金属等粘结时具有极强的粘结性，并且粘结效果持久(见示意图4)；功能性聚丙烯完全保持了聚丙烯的特性：机械性、耐热性、耐化学性、耐候性及成型加工性等一般特性，根据相似相容原理，与功能层树脂、支撑层树脂都具有极佳的相容性，可通过共挤出成型生产出多层极耳薄膜；

14、3、本发明同时还选用的粘结层树脂，熔点低于支撑层树脂的熔点，一、即降低了极耳成型工艺的温度，在加热温度达到功能性聚丙烯熔点时，mah功能团即与金属带中的氢氧根功能团反生化学反应，形成氢氧键，将极耳薄膜与金属带牢固的粘合在一起(示意图5)，即保证了粘结强度，同时减少了加热时间，节能减排，降低了单个产品的工时，提高了产能；二、同时也降低了与铝塑膜的封装温度和减少了加热时间，节能减排，降低了单个产品的工时，提高了产能；

15、4、本发明同时还选用的功能层树脂作为连接粘结层树脂与支撑层树脂的中间桥梁，具有与支撑层树脂相容性优于粘结层树脂与支撑层树脂的相容性的特点，同时与粘结层树脂相容性优于粘结层与支撑层树脂的相容性的特点。此种组合使极耳薄膜拥有极强的粘结性和粘结持久性，具有保证了极耳薄膜的粘结强度同时，优化了极耳薄膜与金属带成型加工工艺。

技术特征：

1.一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，包括支撑层(1)、功能层(2)和粘结层(3)，其特征在于：所述支撑层(1)的两面设置有功能层(2)，两面所述功能层(2)的外表面均设置有粘结层(3)，所述支撑层(1)为高熔点的聚丙烯树脂，所述功能层(2)为改性聚丙烯树脂，所述粘结层(3)为功能性聚丙烯树脂，所述功能层(2)复合在支撑层(1)的两面，所述粘结层(3)复合在功能层(2)的外表面。

2.根据权利要求1所述的一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，其特征在于：所述支撑层(1)的树脂熔点高于粘结层(3)的熔点，所述功能层(2)的树脂熔点介于支撑层(1)和粘结层(3)之间，亦可以与所述粘结层(3)的树脂熔点相同，或与支撑层(1)的树脂熔点相同。

3.根据权利要求1所述的一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，其特征在于：所述支撑层(1)的树脂由95％-99.5％重量份聚丙烯树脂、0.5％-5％重量份辅助混合添加物组成，辅助混合添加物包括分散剂、色粉、含氟聚合物、抗氧化剂中和一种或几种，将以上100重量份的混合物通过双螺杆挤出机造粒获得，造粒工艺为已知工艺。

4.根据权利要求1所述的一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，其特征在于：所述功能层(2)的树脂由88％-95％重量份0.3％-1％mah接枝率的聚丙烯、5％-12％重量份辅助混合添加物组成，辅助混合添加物包括0.8％-1.2％mah接枝率的聚丙烯、含氟聚合物、分散剂、抗氧化剂中的一种或几种，将以上100重量份的混合物通过双螺杆挤出机造粒获得。

5.根据权利要求1所述的一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，其特征在于：所述粘结层(3)的树脂由80％-97％重量份0.3％-1％mah接枝率的聚丙烯、3％-20％重量份辅助混合添加物组成，辅助混合添加物包括0.8％-1.2％mah接枝率的聚丙烯、含氟聚合物、分散剂、抗氧化剂中的一种或几种，将以上100重量份的混合物通过双螺杆挤出机造粒获得。

6.根据权利要求1所述的一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，其特征在于：所述支撑层(1)、两面所述功能层(2)和两面粘结层(3)构成的极耳薄膜总厚度为30-200μm。

7.根据权利要求1所述的一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，其特征在于：所述支撑层(1)的聚丙烯熔点为150-235℃，厚度为12-120μm。

8.根据权利要求1所述的一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，其特征在于：所述功能层(2)的改性聚丙烯树脂熔点为130-170℃，厚度为3-50μm。

9.根据权利要求1所述的一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，其特征在于：所述粘结层(3)的功能性聚丙烯树脂熔点为130-170℃，厚度为6-50μm。

技术总结
本发明公开了一种具有超高粘结强度及持久粘结性的不分正反面的多层极耳薄膜，包括支撑层，功能层和粘结层。所述支撑层的两面设置有功能层，两面功能层的外表面均设置有粘结层，所述支撑层为高熔点的聚丙烯树脂，所述功能层为改性聚丙烯树脂，所述粘结层为功能性聚丙烯树脂，所述功能层复合在支撑层的两面，所述粘结层复合在功能层的外表面。本发明的极耳薄膜具有优异的耐化学腐蚀性，与极耳金属带热复合后，具有超高的粘结强度；并具有持久粘结性，在85℃温度，长期电解液浸泡下，极耳薄膜与金属不分层，探伤渗透剂测试不渗透；100天85℃电解液浸泡下，仍具有很高的粘结强度，极耳薄膜与金属带之间的剥离力仍可达到1N/mm以上。

技术研发人员：郑剑
受保护的技术使用者：苏州瑞埃柯新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15