一種鋰電池鋼塑膜的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種鋰電池鋼塑膜的制備方法，該方法通過步驟a?h，先經過酒精的清理、烘干和活化處理，再進行個電鍍層的電鍍，使電鍍層更加均勻牢固；再經過清洗烘干，再進行各層的粘合，使各層結構更加貼合牢固；最后，再進行一次壓合，通過最后這次的整體壓合，大大改善了最終產品的整體品質，在保證了鋰電池鋼塑膜強度和硬度的基礎上，進一步改善了其韌性。同時，本發明專利技術又合理優化地選擇了各種材料的厚度和處理溫度，使的到的最終產品在性能上的到最大的提升，更優化了本發明專利技術步驟的流暢進行，具有較強的實用價值。

Preparation method of lithium battery steel plastic film

The invention discloses a preparation method of a lithium battery plastic film, through the steps of a h, first after alcohol cleaning, drying and activation, and then a plating plating, the plating layer is more uniform and strong; after cleaning and drying, then the adhesive layer, the layers the structure more securely; finally, again by pressing, finally the overall pressure, improve the overall quality of the final product, to ensure the basic strength and hardness of steel plastic film lithium battery, to further improve the toughness. At the same time, the invention also optimally choose the thickness and temperature of various materials, to make the final product in the performance to the largest increase, but also optimize the process of the present invention is smooth, has a strong practical value.

【技術實現步驟摘要】
一種鋰電池鋼塑膜的制備方法
本專利技術涉及鋰電池制備領域，具體涉及一種鋰電池鋼塑膜的制備方法。
技術介紹
“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應用，但近年來，隨著科學技術的發展，現在鋰電池已經成為了主流。目前，關于鋰電池的包裝，一種是采用金屬鋼或鋁板通過焊接工藝形成方形或圓柱形的包裝；另一種是通過將鋁箔和聚丙烯樹脂復合形成鋁塑復合膜的包裝。對于第一種，采用方形或圓柱形鋼殼或鋁殼包裝，采用這類材料的電池使用激光焊接進行封裝，同時金屬殼體較厚硬度較高，能有效防止電池膨脹和電解液產氣，但無法實現薄型化、輕量化、異型化。對于第二種，采用鋁塑粉盒膜包裝，這種材料一般由鋁箔和PP材料復合而成，容易實現封裝，可薄型化、輕量化、異型化，也不會產生爆炸等安全上的問題，但是由于鋁層較軟，整個包裝材料硬度不夠，對電池膨脹和內部產氣時無法施加一定的壓力，容易加劇電池極化和老化。現有技術中，專利技術專利201410541605.1公開了一種鋰電池鋼塑膜包裝材料及其制備方法，該專利的方案中利用不銹鋼箔替代鋁塑膜中的鋁箔，采用一種“鋼塑膜”作為鋰電池的包裝材料，進一步提高了包裝材料的強度和硬度。但經過一定時間的實驗后發現，用不銹鋼箔替代鋁塑膜作為鋰電池包裝材料的“鋼塑膜”，雖然強度和硬度足夠了，但其材料的柔韌性存在先天不足，形變能力差，從而使得材料的成型及加工仍然無法完全實現薄型化、輕量化、異型化，材料應用不夠靈活，從而使得這種方案得不到大范圍的應用和產業化。
技術實現思路
(1)要解決的技術問題針對現有技術的不足，本專利技術要解決的技術問題是提供一種鋰電池鋼塑膜的制備方法，該方法制備出的鋰電池鋼塑膜既保證了包裝材料的強度和硬度，有效抑制了鋰電池在循環過程中的體積膨脹，緩解鋰電池老化，提高使用壽命，同時又具有良好的柔韌性，形變能力強，從而使得材料的成型及加工完全實現了薄型化、輕量化、異型化，材料使用十分靈活。(2)技術方案為了解決上述技術問題，本專利技術提供了這樣一種鋰電池鋼塑膜的制備方法，包括如下步驟：a.取用厚度為12-60μm的SPCE低碳鋼箔，利用濃度為92-97％的酒精對其表面進行清理，然后通過熱風機對清理后的SPCE低碳鋼箔進行烘干，烘干完成后放置冷卻4-6分鐘，再對其表面進行活化處理；b.通過脈沖電鍍工藝在SPCE低碳鋼箔表面兩側先預鍍一層超薄鍍鎳層作為鐵-鎳結合層，然后采用直流電鍍工藝在鐵-鎳結合層兩外側表面電鍍一層厚度為0.8-2μm的啞鎳層，再用脈沖電鍍工藝在啞鎳層兩外側表面電鍍一層厚度為0.4-1μm暗鎳層，從而形成芯層；c.用清水對芯層進行清洗，然后通過熱風機對其進行烘干，烘干完成后放置冷卻7-9分鐘；d.在氦氣的保護氣氛下，將粘結劑均勻涂在芯層兩外側表面，粘結劑在芯層兩外側表面形成粘結層Ⅰ，控制粘結劑的用量，使芯層兩外側表面的粘結層Ⅰ厚度為8-12μm；e.分別將PP樹脂和滌綸樹脂膜分別與芯層兩側的粘結層Ⅰ進行熱壓復合，形成PP層和滌綸層，控制PP樹脂的用量，使PP層的厚度為25-35μm，控制滌綸樹脂膜的用量，使滌綸層的厚度為15-25μm；f.又在氦氣的保護氣氛下，將粘結劑均勻涂在滌綸層外表面，粘結劑在滌綸層外表面形成粘結層Ⅱ，控制粘結劑的用量，使滌綸層外表面的粘結層Ⅱ厚度為7-9μm；g.將PBT樹脂與滌綸層外表面的粘結層Ⅱ進行熱壓復合，形成PBT層，控制PBT樹脂的用量，使PBT層的厚度為10-12μm，形成半成品的鋰電池鋼塑膜；h.將半成品放入溫度為75-85℃的恒溫爐中，恒溫放置195-205分鐘，取出之后再進行壓合，壓合的壓強為7-9Mpa，冷卻至室溫即得最終產品，鋰電池鋼塑膜。優選地，步驟a中，取用厚度為36μm的SPCE低碳鋼箔，利用濃度為95％的酒精對其表面進行清理，然后通過熱風機對清理后的SPCE低碳鋼箔進行烘干，烘干完成后放置冷卻5分鐘，再對其表面進行活化處理。優選地，步驟b中，通過脈沖電鍍工藝在SPCE低碳鋼箔表面兩側先預鍍一層超薄鍍鎳層作為鐵-鎳結合層，然后采用直流電鍍工藝在鐵-鎳結合層兩外側表面電鍍一層厚度為1.4μm的啞鎳層，再用脈沖電鍍工藝在啞鎳層兩外側表面電鍍一層厚度為0.7μm暗鎳層，從而形成芯層。優選地，步驟c中，用清水對芯層進行清洗，然后通過熱風機對其進行烘干，烘干完成后放置冷卻8分鐘。優選地，步驟d中，在氦氣的保護氣氛下，將粘結劑均勻涂在芯層兩外側表面，粘結劑在芯層兩外側表面形成粘結層Ⅰ，控制粘結劑的用量，使芯層兩外側表面的粘結層Ⅰ厚度為10μm。優選地，步驟e中，分別將PP樹脂和滌綸樹脂膜分別與芯層兩側的粘結層Ⅰ進行熱壓復合，形成PP層和滌綸層，控制PP樹脂的用量，使PP層的厚度為30μm，控制滌綸樹脂膜的用量，使滌綸層的厚度為20μm。優選地，步驟f中，又在氦氣的保護氣氛下，將粘結劑均勻涂在滌綸層外表面，粘結劑在滌綸層外表面形成粘結層Ⅱ，控制粘結劑的用量，使滌綸層外表面的粘結層Ⅱ厚度為8μm。優選地，步驟g中，將PBT樹脂與滌綸層外表面的粘結層Ⅱ進行熱壓復合，形成PBT層，控制PBT樹脂的用量，使PBT層的厚度為11μm，形成半成品的鋰電池鋼塑膜。優選地，步驟h中，將半成品放入溫度為80℃的恒溫爐中，恒溫放置200分鐘，取出之后再進行壓合，壓合的壓強為8Mpa，冷卻至室溫即得最終產品，鋰電池鋼塑膜。(3)有益效果本專利技術與現有技術相比，通過SPCE低碳鋼層作為芯層的主要部分，用于替代鋁塑膜中的鋁膜，使其在保留了鋁塑復合膜包裝材料優點的基礎上，進一步提高了包裝材料的強度和硬度，能有效抑制鋰電池循環過程中的體積膨脹，緩解鋰電池老化，提高使用壽命。與不銹鋼箔相比，又結合各層的結構和材料組成，改善了鋰電池包裝材料的柔韌性，使其形變能力強，從而使得材料的成型及加工完全實現了薄型化、輕量化、異型化，材料使用十分靈活，大大地提升了鋰電池包裝材料的綜合性能。本材料和結構的特性，結合了鋁塑膜和鋼殼或鋁殼的包裝特性，同時兼具兩者的優點，有效地解決了目前鋁塑膜包裝材料硬度普遍偏低的問題，有效地改善了鋁塑膜因硬度不夠導致鋰電池內部膨脹的問題，同時又保留了鋁塑膜可薄型化、輕量化、異型化的優點。本專利技術通過a-h的相關步驟，先經過酒精的清理、烘干和活化處理，使電鍍層更加均勻牢固；再經過清洗烘干，使各層結構更加貼合牢固，最后，再進行一次壓合，大大改善了最終產品的整體品質，在保證了鋰電池鋼塑膜強度和硬度的基礎上，進一步改善了其韌性。同時，本專利技術又合理優化地選擇了各種材料的厚度和處理溫度，使的到的最終產品在性能上的到最大的提升，更優化了本專利技術步驟的流暢進行，具有較強的實用價值。具體實施方式下面，將對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1一種鋰電池鋼塑膜的制備方法，包括如下步驟：a.取用厚度為18μm的SPCE低碳鋼箔，利用濃度為92％的酒精對其表面進行清理，然后通過熱風本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰電池鋼塑膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：a.取用厚度為12?60μm的SPCE低碳鋼箔，利用濃度為92?97％的酒精對其表面進行清理，然后通過熱風機對清理后的SPCE低碳鋼箔進行烘干，烘干完成后放置冷卻4?6分鐘，再對其表面進行活化處理；b.通過脈沖電鍍工藝在SPCE低碳鋼箔表面兩側先預鍍一層超薄鍍鎳層作為鐵?鎳結合層，然后采用直流電鍍工藝在鐵?鎳結合層兩外側表面電鍍一層厚度為0.8?2μm的啞鎳層，再用脈沖電鍍工藝在啞鎳層兩外側表面電鍍一層厚度為0.4?1μm暗鎳層，從而形成芯層；c.用清水對芯層進行清洗，然后通過熱風機對其進行烘干，烘干完成后放置冷卻7?9分鐘；d.在氦氣的保護氣氛下，將粘結劑均勻涂在芯層兩外側表面，粘結劑在芯層兩外側表面形成粘結層Ⅰ，控制粘結劑的用量，使芯層兩外側表面的粘結層Ⅰ厚度為8?12μm；e.分別將PP樹脂和滌綸樹脂膜分別與芯層兩側的粘結層Ⅰ進行熱壓復合，形成PP層和滌綸層，控制PP樹脂的用量，使PP層的厚度為25?35μm，控制滌綸樹脂膜的用量，使滌綸層的厚度為15?25μm；f.又在氦氣的保護氣氛下，將粘結劑均勻涂在滌綸層外表面，粘結劑在滌綸層外表面形成粘結層Ⅱ，控制粘結劑的用量，使滌綸層外表面的粘結層Ⅱ厚度為7?9μm；g.將PBT樹脂與滌綸層外表面的粘結層Ⅱ進行熱壓復合，形成PBT層，控制PBT樹脂的用量，使PBT層的厚度為10?12μm，形成半成品的鋰電池鋼塑膜；h.將半成品放入溫度為75?85℃的恒溫爐中，恒溫放置195?205分鐘，取出之后再進行壓合，壓合的壓強為7?9Mpa，冷卻至室溫即得最終產品，鋰電池鋼?塑膜。...

【技術特征摘要】
1.一種鋰電池鋼塑膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：a.取用厚度為12-60μm的SPCE低碳鋼箔，利用濃度為92-97％的酒精對其表面進行清理，然后通過熱風機對清理后的SPCE低碳鋼箔進行烘干，烘干完成后放置冷卻4-6分鐘，再對其表面進行活化處理；b.通過脈沖電鍍工藝在SPCE低碳鋼箔表面兩側先預鍍一層超薄鍍鎳層作為鐵-鎳結合層，然后采用直流電鍍工藝在鐵-鎳結合層兩外側表面電鍍一層厚度為0.8-2μm的啞鎳層，再用脈沖電鍍工藝在啞鎳層兩外側表面電鍍一層厚度為0.4-1μm暗鎳層，從而形成芯層；c.用清水對芯層進行清洗，然后通過熱風機對其進行烘干，烘干完成后放置冷卻7-9分鐘；d.在氦氣的保護氣氛下，將粘結劑均勻涂在芯層兩外側表面，粘結劑在芯層兩外側表面形成粘結層Ⅰ，控制粘結劑的用量，使芯層兩外側表面的粘結層Ⅰ厚度為8-12μm；e.分別將PP樹脂和滌綸樹脂膜分別與芯層兩側的粘結層Ⅰ進行熱壓復合，形成PP層和滌綸層，控制PP樹脂的用量，使PP層的厚度為25-35μm，控制滌綸樹脂膜的用量，使滌綸層的厚度為15-25μm；f.又在氦氣的保護氣氛下，將粘結劑均勻涂在滌綸層外表面，粘結劑在滌綸層外表面形成粘結層Ⅱ，控制粘結劑的用量，使滌綸層外表面的粘結層Ⅱ厚度為7-9μm；g.將PBT樹脂與滌綸層外表面的粘結層Ⅱ進行熱壓復合，形成PBT層，控制PBT樹脂的用量，使PBT層的厚度為10-12μm，形成半成品的鋰電池鋼塑膜；h.將半成品放入溫度為75-85℃的恒溫爐中，恒溫放置195-205分鐘，取出之后再進行壓合，壓合的壓強為7-9Mpa，冷卻至室溫即得最終產品，鋰電池鋼塑膜。2.根據權利要求1所述的一種鋰電池鋼塑膜的制備方法，其特征在于，步驟a中，取用厚度為36μm的SPCE低碳鋼箔，利用濃度為95％的酒精對其表面進行清理，然后通過熱風機對清理后的SPCE低碳鋼箔進行烘干，烘干完成后放...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧國梁，李宇明，劉東林，魏虎鳴，胡昌軍，
申請(專利權)人：贛州市中金高能電池材料有限公司，
類型：發明
國別省市：江西,36