一种软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于电池技术领域，具体涉及一种软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备方 法和应用。
【背景技术】
[0002] 软包锂电池特点是综合液态锂电池的基本电化学性能以及聚合物锂电池的外形 包装上独特的优点，并采用与液态锂电池相似的液体电解液作为锂离子在正负极之间传输 的介质。软包锂电池与金属壳或塑壳电池相比，软包锂电池安全性能好、厚度薄、设计灵活、 成本更低，因而其受到国内外用户的青睐。但是在生产加工软包锂电池的时候，其表面容易 遭受电解液等腐蚀，也容易被刮损，影响产品质量，有些厂家为了防止电池被腐蚀、刮损，在 电池表面包裹塑料薄膜，但是使用塑料薄膜存在较多的质量问题，如塑料薄膜与电池表面 之间粘贴不牢固，在运输和使用过程中出现脱落的现象；塑料薄膜耐候性较差，高温下容易 出现两端翘起，防腐蚀性也较差；塑料薄膜剥离困难等；且包裹塑料薄膜的工艺耗时，也增 加了生产成本。目前技术也公开了多种复合保护膜，这些复合保护膜由多层材料组成，其应 用效果好，但是其原料成本高，制作工艺繁琐，不利于推广应用。
[0003] 中国专利CN1327540C公开了一种锂离子电池防护膜的制备方法，其将酚醛树脂、 环氧树脂、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、氯丁橡胶、酚醛-氯丁橡胶、环氧-聚酯胺、 酚醛-聚乙烯醇缩醛等中的至少一种加入到去离子水、甲醇、苯、甲苯、丙酮、醋酸乙酯、正 已烷等中的至少一种中，再喷涂形成防护膜，该防护膜涂抹简便，且可用去离子水、乙醇、丙 酮等清洗，但是该防护膜的耐腐蚀性能、耐磨性及耐候性还有待提高。
[0004] 因此，针对现有技术的不足，有必要研发一种软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制 备方法，其方法制得的保护膜既具备优异的耐腐蚀性，还具备良好的耐磨性及耐候性，且不 易脱落但易剥离。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种软包锂电池用防腐蚀保护膜及 其制备方法，该软包锂电池用防腐蚀保护膜具备优异的耐腐蚀性，还具备良好的耐磨性及 耐候性，且不易脱落但易剥离；而其制备方法简单，工艺稳定。
[0006] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下： 一种软包锂电池用防腐蚀保护膜，包括如下重量份的制备原料：环氧树脂8~12份、酚 醛树脂5~8份、聚乙烯醇缩丁醛树脂6~10份和溶剂70~80份；所述溶剂为异丙醇、丙酮和醋 酸丁酯中的至少一种。
[0007] 优选的，由如下重量份的制备原料组成：环氧树脂10份、酚醛树脂7份、聚乙烯醇 缩丁醛树脂8份和溶剂75份。
[0008] 进一步优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚S型环氧树脂。
[0009] 进一步优选的，所述酚醛树脂为松香改性酚醛树脂或二甲苯改性酚醛树脂。
[0010] 进一步优选的，所述溶剂为丙酮和醋酸丁酯的组合物，所述丙酮和醋酸丁酯的重 量比为（8~12): 1。
[0011] 上述软包锂电池用防腐蚀保护膜的制备方法具体包括以下步骤： (1) 保护膜液的制备：往溶剂中加入环氧树脂、酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂，使用 醋酸调节pH为5~6，加热至55~65°C，搅拌20~40min ;停止加热，继续添加溶剂以调整体系 粘度为3000~10000Cps，然后搅拌10~20min得到保护膜液； (2) 保护膜的制备：将步骤（1)中制得的保护膜液使用喷枪均匀喷涂在软包锂电池电 芯表面，在常温下静置或在真空状态下80~90°C烘烤静置至保护膜液干燥，即在软包锂电池 电芯表面形成保护膜。
[0012] 另外，本发明还提供了所述的软包锂电池用防腐蚀保护膜在软包锂电池生产中的 应用，在软包装锂电池组装过程中，经过电芯正封工序后，在电芯表面增加所述软包锂电池 用防腐蚀保护膜；随后按照正常操作工序作业，正常操作工序包括烘烤后注液、化成、抽气 分容及整型；在软包锂电池最后检测入库前使用乙醇喷洒在所述软包锂电池用防腐蚀保护 膜上，即可撕掉所述软包锂电池用防腐蚀保护膜。
[0013] 本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜以异丙醇、丙酮和醋酸丁酯中的至少一种作为 溶剂，加入环氧树脂、酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂的组合物，该组合物在特定的溶剂 中，在pH值为5~6、温度为55~65°C的条件下相溶、结合交联，然后喷涂在软包电池的电芯表 面上形成一层结构稳定、性能优异的保护膜。本发明保护膜液既不会与电池内部的电解液 反应，也不会损害电芯表面，形成的保护膜具备良好的化学稳定性，粘附性好，不易脱落，喷 涂乙醇后即与电芯表面脱离，可成片剥离，不残留。
[0014] 总之，与现有技术相比，本发明的优势在于： (1)本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜性能优异，其化学稳定性高，耐腐蚀，在实际生 产中能防止电解液等腐蚀；同时，其耐磨性好、硬度高，有效避免生产过程中对软包锂电池 电芯的划损；且其耐热性、附着力强，不易脱落，在长时间高温下不起泡、不开裂、不粉化，两 端与表面结合紧密不翘起，在软包锂电池生产过程中有效保护电芯。此外本发明软包锂电 池用防腐蚀保护膜涂抹乙醇后即与电芯表面脱离，可成片剥离，不残留。
[0015] ( 2 )本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜的制备方法原料成本低，操作方法简单，工 艺稳定，可推广应用。本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜应用于软包锂电池生产中，涂抹简 便、剥离快捷，既在软包锂电池生产过程中起到有效保护电芯的作用，又大大提高了工作效 率，降低生产成本。
【具体实施方式】
[0016] 以下通过【具体实施方式】进一步描述本发明，但本发明不仅仅限于以下实施例。在 本发明的范围内或者在不脱离本发明的内容、精神和范围内，对本发明软包锂电池用防腐 蚀保护膜及其制备方法进行适当改进、替换功效相同的组分，对于本领域技术人员来说是 显而易见的，它们都被视为包括在本发明的范围之内。
[0017] 实施例1、本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备方法 配方：双酚A型环氧树脂10kg、松香改性酚醛树脂7kg、聚乙烯醇缩丁醛树脂8kg和溶 剂75kg ;所述溶剂为丙酮和醋酸丁酯的组合物，所述丙酮和醋酸丁酯的重量比为10:1。
[0018] 制备方法：（1)保护膜液的制备：往溶剂中加入双酚A型环氧树脂、松香改性酚醛 树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂，使用醋酸调节pH为5. 5,加热至60°C，搅拌30min ;停止加热， 继续添加溶剂以调整体系粘度为5000CpS，然后搅拌15min得到保护膜液； (2)保护膜的制备：将步骤（1)中制得的保护膜液使用喷枪均匀喷涂在软包锂电池电 芯表面，在常温下静置至保护膜液干燥，即在软包锂电池电芯表面形成保护膜。
[0019] 实施例2、本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备方法 配方：双酚S型环氧树脂8kg、二甲苯改性酚醛树脂8kg、聚乙烯醇缩丁醛树脂6kg和溶 剂78kg ;所述溶剂为丙酮和醋酸丁酯的组合物，所述丙酮和醋酸丁酯的重量比为8:1。
[0020] 制备方法：（1)保护膜液的制备：往溶剂中加入双酚S型环氧树脂、二甲苯改性酚 醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂，使用醋酸调节pH为5,加热至65°C，搅拌20min ;停止加热， 继续添加溶剂以调整体系粘度为6000CpS，然后搅拌20min得到保护膜液； (2)保护膜的制备：将步骤（1)中制得的保护膜液使用喷枪均匀喷涂在软包锂电池电 芯表面，在常温下静置至保护膜液干燥，即在软包锂电池电芯表面形成保护膜。
[0021] 实施例3、本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备方法 配方：双酚A型环氧树脂12kg、二甲苯改性酚醛树脂5kg、聚乙烯醇缩丁醛树脂IOkg和 溶剂73kg ;所述溶剂为丙酮和醋酸丁酯的组合物，所述丙酮和醋酸丁酯的重量比为12:1。
[0022] 制备方法：（1)保护膜液的制备：往溶剂中加入双酚A型环氧树脂、二甲苯改性酚 醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂，使用醋酸调节pH为6,加热至55°C，搅拌40min ;停止加热， 继续添加溶剂以调整体系粘度为SOOOcps，然后搅拌IOmin得到保护膜液； (2)保护膜的制备：将步骤（1)中制得的保护膜液使用喷枪均匀喷涂在软包锂电池电 芯表面，在真空状态下80°C烘烤静置至保护膜液干燥，即在软包锂电池电芯表面形成保护 膜。
[0023] 实施例4、本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备方法 配方：双酚S型环氧树脂10kg、松香改性酚醛树脂6kg、聚乙烯醇缩丁醛树脂8kg和 溶剂73kg ;所述溶剂为异丙醇和醋酸丁酯的组合物，所述异丙醇和醋酸丁酯的重量比为 10:1〇
[0024] 制备方法：（1)保护膜液的制备：往溶剂中加入双酚S型环氧树脂、松香改性酚醛 树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂，使用醋酸调节pH为6,加热至60°C，搅拌30min ;停止加热，继 续添加溶剂以调整体系粘度为6000CpS，然后搅拌20min得到保护膜液； (2)保护膜的制备：将步骤（1)中制得的保护膜液使用喷枪均匀喷涂在软包锂电池电 芯表面，在真空状态下90°C烘烤静置至保护膜液干燥，即在软包锂电池电芯表面形成保护 膜。
[0025] 实施例5、本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备方法 配方：双酚A型环氧树脂10kg、松香改性酚醛树脂7kg、聚乙烯醇缩丁醛树脂8kg和溶 剂75kg ;所述溶剂为丙酮。
[0026] 制备方法：（1)保护膜液的制备：往溶剂中加入双酚A型环氧树脂、松香改性酚醛 树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂，使用醋酸调节pH为5. 5,加热至60°C，搅拌30min ;停止加热， 继续添加溶剂以调整体系粘度为5000CpS，然后搅拌15min得到保护膜液； (2)保护膜的制备：将步骤（1)中制得的保护膜液使用喷枪均匀喷涂在软包锂电池电 芯表面，在常温下静置至保护膜液干燥，即在软包锂电池电芯表面形成保护膜。
[0027] 实施例6、本发明软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备方法 配方：双酚A型环氧树脂12kg、松香改性酚醛树脂5kg、聚乙烯醇缩丁醛树脂IOkg和溶 剂75kg ;所述溶剂为丙酮和醋酸丁酯的组合物，所述丙酮和醋酸丁酯的重量比为10:1。