本實(shí)用新型涉及一種鋰電池軟包裝材料。具體說(shuō)，是聚合物鋰電池內(nèi)層與聚合物電解質(zhì)溶液接觸的內(nèi)層共擠膜。

背景技術(shù)：

在電池生產(chǎn)行業(yè)都知道，聚合物電池是現(xiàn)今世界上最先進(jìn)的二次電池，其具有比能量高，充放電速度快等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐步取代鋰離子電池，應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、MP3、PDA、DV 等數(shù)碼產(chǎn)品中，逐漸成為了人們工作生活中不可或缺的必備用品。電池的安全性是影響電池應(yīng)用的最主要因素，鋰電池的氣脹現(xiàn)象是影響電池安全性的主要因素，造成電池的性能下降。由于鋰聚合物電池采用復(fù)合鋁塑膜作為外包裝材料，難以承受較大的內(nèi)部氣體壓力，因此，氣脹現(xiàn)象更加成為了必要的解決因素。

聚合物鋰離子電池電解液多為腐蝕、滲透性能很強(qiáng)的有機(jī)溶劑與極易水解的鋰鹽組成，在儲(chǔ)存過(guò)程中，電解液易將鋰離子電池的內(nèi)層膜氧化分層，使包裝失去完整性，外界的水分以及空氣的滲入，導(dǎo)致氣體中CO₂（二氧化碳）顯著增加，且同時(shí)出現(xiàn)相當(dāng)量的 O₂（氧氣）和 N₂（氮?dú)猓?，而氧氣等氣體進(jìn)入電池液會(huì)導(dǎo)致電解液發(fā)生化學(xué)氧化、溶脹等問(wèn)題，導(dǎo)致氣脹現(xiàn)象，使得聚合物鋰離子電池使用壽命較短。

現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的軟包裝內(nèi)層膜使用單層聚酰胺阻隔層，雖然阻隔性能良好，但撕裂強(qiáng)度較差，韌性不足，使得在折疊、沖壓等電池加工工藝中易出現(xiàn)撕裂情況，從而導(dǎo)致軟包裝的整體性破壞。

另外，在已公開(kāi)的軟包裝內(nèi)層膜為單層改性聚丙烯阻隔層的報(bào)道中，其抗張強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、耐腐蝕性、絕緣性都較好。但阻隔性能較差，容易發(fā)生鼓氣，從而影響了鋰離子電池的使用安全與壽命?，F(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的軟包裝內(nèi)層膜熱封溫度較高熱封條件復(fù)雜，溶劑易從熱封處，尤其是缺陷出通過(guò)，腐蝕黏膠層，導(dǎo)致內(nèi)層阻隔層與鋁箔分層，導(dǎo)致漏液等工藝缺陷。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310596489.9的中國(guó)實(shí)用新型專利說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了一種鋰電池軟包裝用鋁塑膜及制作方法，其所用熱封阻隔層為單層流延聚丙烯薄膜，與鋁箔表面通過(guò)黏膠粘合。聚丙烯薄膜氣密性差，在鋰電池儲(chǔ)存過(guò)程中易發(fā)生脹氣損壞。使得采用熱封阻隔層的鋰電池使用壽命不長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜。采用本實(shí)用新型，可避免軟包裝的整體性破壞、漏液情況發(fā)生，提高鋰電池的安全性和使用壽命。

本實(shí)用新型要解決的上述問(wèn)題由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型的鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜特點(diǎn)是由外到內(nèi)依次由氣體吸附層、黏膠層、阻隔層、力學(xué)支撐層、熱封層構(gòu)成。

所述氣體吸附層由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成。

所述黏膠層是酸改性聚烯烴黏膠。

由上述方案可以看出，由于本實(shí)用新型由外到內(nèi)依次由氣體吸附層、黏膠層、阻隔層、力學(xué)支撐層、熱封層構(gòu)成，其中的氣體吸附層由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)對(duì)CO₂的吸附和O₂的吸收，可保持包裝內(nèi)部無(wú)O₂、CO₂留存，避免了氧氣等氣體進(jìn)入電池會(huì)導(dǎo)致電解液發(fā)生化學(xué)氧化、溶脹等問(wèn)題，從而延長(zhǎng)了聚合物鋰離子電池的使用壽命。

由于本實(shí)用新型含有力學(xué)支撐層，擁有良好的復(fù)合膜的整體力學(xué)強(qiáng)度的同時(shí)，提高了韌性，使得其在電池包裝工藝中難發(fā)生破壞。

本實(shí)用新型采用的熱封層為改性聚丙烯，具有良好的阻隔性能和低溫?zé)岱庑阅堋?/p>

總之，采用本實(shí)用新型避免了軟包裝的整體性破壞和漏液情況發(fā)生，提高了鋰電池的安全性和使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖1所示，本實(shí)用新型的鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜由外到內(nèi)依次由氣體吸附層、黏膠層、阻隔層、力學(xué)支撐層、熱封層構(gòu)成。所述氣體吸附層由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成。其中，

所述氧氣吸附層含有以下質(zhì)量份的原料：

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯90份；

端羥基聚丁二烯/順酐酯化物吸氧劑13份；

乙酸鈷催化劑0.1份；

所述二氧化碳吸附層含有以下質(zhì)量份的原料：

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯95份；

金屬-有機(jī)骨架材料（MOFs）類浮石咪唑基骨架材料0.5份。

所述黏膠層是酸改性聚烯烴黏膠。

所述阻隔層含有以下質(zhì)量份的原料：

線性低密度聚乙烯90份；

高密度聚乙烯3份。

所述力學(xué)支撐層含有以下質(zhì)量份的原料：

無(wú)規(guī)共聚聚丙烯90份；

納米二氧化硅0.15份；

聚氯乙烯3份；

聚烯烴彈性體15份；

脫氫樅酸0.6份；

硬脂酸鈣0.075份。

所述熱封層含有以下質(zhì)量份的原料：

無(wú)規(guī)共聚聚丙烯80份

聚烯烴彈性體15~18份。

制備方法依次包括以下步驟：

（1）先將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯放入溫度為120℃的真空干燥箱中干燥25小時(shí)，再將端羥基聚丁二烯/順酐酯化物吸氧劑與乙酸鈷催化劑一起充分混合后，與經(jīng)過(guò)干燥過(guò)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第一混合料。之后，利用流道溫度為255℃、膜口溫度為255℃、真空度為0.08Mpa的雙螺桿擠出機(jī)，將第一混合料擠出并烘干，得到氧氣吸附層用原料；

之后，將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯放入溫度為125℃的真空干燥箱中干燥24小時(shí)，再將經(jīng)過(guò)干燥的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第二混合料。之后，利用流道溫度為275℃、膜口溫度為255℃的雙螺桿擠出機(jī)，將第二混合料擠出并烘干，得到二氧化碳吸附層用原料；

之后，利用流道溫度均為255℃、膜口溫度均為255℃的兩個(gè)雙螺桿擠出機(jī)分別將氧氣吸附層用原料和二氧化碳吸附層用原料擠出后，再用共擠機(jī)共擠成由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成的片；

之后，用雙向拉伸機(jī)在120℃的溫度下進(jìn)行雙向拉伸，制成雙向拉伸膜，得到由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成的氣體吸附層；

（2）先將線性低密度聚乙烯、脫氫樅酸和高密度聚乙烯投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第三混合料。然后，將第三混合料投入流道溫度為190℃、膜口溫度為180℃的雙螺桿擠出機(jī)擠出并冷卻至常溫。之后，在100℃的烘箱內(nèi)干燥55分鐘，得到阻隔層用原料；

（3）先將無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、納米二氧化硅、聚氯乙烯、聚烯烴彈性體、脫氫樅酸和硬脂酸鈣一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第四混合料。然后，將第四混合料投入流道溫度為225℃、膜口溫度為205℃的雙螺桿擠出機(jī)擠出并冷卻至常溫。之后，在125℃的烘箱內(nèi)干燥55分鐘，得到力學(xué)支撐層用原料；

（4）先將無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、米二氧化硅、聚烯烴彈性體一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第五混合料。然后，將第五混合料投入流道溫度為215℃、膜口溫度為200℃的雙螺桿擠出機(jī)擠出并冷卻至常溫。之后，在130℃的烘箱內(nèi)干燥25分鐘，得到熱封層用原料；

（5）先將所述阻隔層用原料、力學(xué)支撐層用原料和熱封層用原料分別投入流道溫度為178℃、220℃、215℃，膜口溫度均為210℃的三個(gè)螺桿擠出機(jī)擠出后，再用共擠機(jī)擠制成薄膜，得到由阻隔層、力學(xué)支撐層和熱封層構(gòu)成的半成品膜；

（6）在半成品膜中的阻隔層外表面涂覆黏膠層，與氣體吸附層貼合在一起，并對(duì)其進(jìn)行高壓電暈處理，在氣體吸附層表面形成極性表面，得到鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜。

實(shí)施例二

如圖1所示，本實(shí)用新型的鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜由外到內(nèi)依次由氣體吸附層、黏膠層、阻隔層、力學(xué)支撐層、熱封層構(gòu)成。所述氣體吸附層由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成。其中，

所述氧氣吸附層含有以下質(zhì)量份的原料：

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯93份；

1,4-丁烯二醇/順丁烯二酸酐酯化物15份；

乙酸鈷催化劑0.08份；

所述二氧化碳吸附層含有以下質(zhì)量份的原料：

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯92份；

金屬-有機(jī)骨架材料（MOFs）類浮石咪唑基骨架材料1.6份。

所述黏膠層是酸改性聚烯烴黏膠。

所述阻隔層含有以下質(zhì)量份的原料：

線性低密度聚乙烯95份；

脫氫樅酸0.15份

高密度聚乙烯0.1份。

所述力學(xué)支撐層含有以下質(zhì)量份的原料：

無(wú)規(guī)共聚聚丙烯85份；

聚氯乙烯2份；

聚烯烴彈性體17份；

脫氫樅酸1份；

硬脂酸鈣0.06份。

所述熱封層含有以下質(zhì)量份的原料：

無(wú)規(guī)共聚聚丙烯85份；

納米二氧化硅0.3份；

聚烯烴彈性體16份。

制備鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜的方法依次包括以下步驟：

（1）先將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯放入溫度為125℃的真空干燥箱中干燥23小時(shí)，再將1,4-丁烯二醇/甲基四氫鄰苯二甲酸酐酯化吸氧劑與乙酸鈷催化劑一起充分混合后，與經(jīng)過(guò)干燥過(guò)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第一混合料。之后，利用流道溫度為265℃、膜口溫度為265℃、真空度為0.09Mpa的雙螺桿擠出機(jī)，將第一混合料擠出并烘干，得到氧氣吸附層用原料；

之后，將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯放入溫度為120℃的真空干燥箱中干燥25小時(shí)，再將經(jīng)過(guò)干燥的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第二混合料。之后，利用流道溫度為265℃、膜口溫度為260℃的雙螺桿擠出機(jī)，將第二混合料擠出并烘干，得到二氧化碳吸附層用原料；

之后，利用流道溫度均為260℃、膜口溫度均為260℃的兩個(gè)雙螺桿擠出機(jī)分別將氧氣吸附層用原料和二氧化碳吸附層用原料擠出后，再用共擠機(jī)共擠成由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成的片；

之后，用雙向拉伸機(jī)在115℃的溫度下進(jìn)行雙向拉伸，制成雙向拉伸膜，得到由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成的氣體吸附層；

（2）先將線性低密度聚乙烯、脫氫樅酸和高密度聚乙烯投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第三混合料。然后，將第三混合料投入流道溫度為180℃、膜口溫度為185℃的雙螺桿擠出機(jī)擠出并冷卻至常溫。之后，在102℃的烘箱內(nèi)干燥50分鐘，得到阻隔層用原料；

（3）先將無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、納米二氧化硅、聚氯乙烯、聚烯烴彈性體、脫氫樅酸和硬脂酸鈣一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第四混合料。然后，將第四混合料投入流道溫度為215℃、膜口溫度為210℃的雙螺桿擠出機(jī)擠出并冷卻至常溫。之后，在130℃的烘箱內(nèi)干燥50分鐘，得到力學(xué)支撐層用原料；

（4）先將無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、米二氧化硅、聚烯烴彈性體一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第五混合料。然后，將第五混合料投入流道溫度為205℃、膜口溫度為205℃的雙螺桿擠出機(jī)擠出并冷卻至常溫。之后，在120℃的烘箱內(nèi)干燥30分鐘，得到熱封層用原料；

（5）先將所述阻隔層用原料、力學(xué)支撐層用原料和熱封層用原料分別投入流道溫度為180℃、225℃、205℃，膜口溫度均為215℃的三個(gè)螺桿擠出機(jī)擠出后，再用共擠機(jī)擠制成薄膜，得到由阻隔層、力學(xué)支撐層和熱封層構(gòu)成的半成品膜；

（6）在半成品膜中的阻隔層外表面涂覆黏膠層，與氣體吸附層貼合在一起，并對(duì)其進(jìn)行高壓電暈處理，在氣體吸附層表面形成極性表面，得到鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜。

實(shí)施例三

如圖1所示，本實(shí)用新型的鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜由外到內(nèi)依次由氣體吸附層、黏膠層、阻隔層、力學(xué)支撐層、熱封層構(gòu)成。所述氣體吸附層由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成。其中，

所述氧氣吸附層含有以下質(zhì)量份的原料：

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯95份；

1,4-丁烯二醇/甲基四氫鄰苯二甲酸酐酯化吸氧劑10份；

乙酸鈷催化劑0.05份；

所述二氧化碳吸附層含有以下質(zhì)量份的原料：

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯90份；

金屬-有機(jī)骨架材料（MOFs）類浮石咪唑基骨架材料3份。

所述黏膠層是酸改性聚烯烴黏膠。

所述阻隔層含有以下質(zhì)量份的原料：

線性低密度聚乙烯80份；

脫氫樅酸0.3份；

高密度聚乙烯5份；

所述力學(xué)支撐層含有以下質(zhì)量份的原料：

無(wú)規(guī)共聚聚丙烯80份；

納米二氧化硅0.3份；

聚氯乙烯3份；

聚烯烴彈性體18份；

脫氫樅酸0.1份；

硬脂酸鈣0.075份。

所述熱封層含有以下質(zhì)量份的原料：

無(wú)規(guī)共聚聚丙烯90份；

納米二氧化硅0.15份；

聚烯烴彈性體18份。

制備鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜的方法依次包括以下步驟：

（1）先將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯放入溫度為115℃的真空干燥箱中干燥24小時(shí)，再將1,4-丁烯二醇/甲基四氫鄰苯二甲酸酐酯化吸氧劑與乙酸鈷催化劑一起充分混合后，與經(jīng)過(guò)干燥過(guò)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第一混合料。之后，利用流道溫度為275℃、膜口溫度為275℃、真空度為0.07Mpa的雙螺桿擠出機(jī)，將第一混合料擠出并烘干，得到氧氣吸附層用原料；

之后，將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯放入溫度為115℃的真空干燥箱中干燥23小時(shí)，再將經(jīng)過(guò)干燥的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第二混合料。之后，利用流道溫度為255℃、膜口溫度為265℃的雙螺桿擠出機(jī)，將第二混合料擠出并烘干，得到二氧化碳吸附層用原料；

之后，利用流道溫度均為265℃、膜口溫度均為265℃的兩個(gè)雙螺桿擠出機(jī)分別將氧氣吸附層用原料和二氧化碳吸附層用原料擠出后，再用共擠機(jī)共擠成由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成的片；

之后，用雙向拉伸機(jī)在100℃的溫度下進(jìn)行雙向拉伸，制成雙向拉伸膜，得到由氧氣吸附層和二氧化碳吸附層構(gòu)成的氣體吸附層；

（2）先將線性低密度聚乙烯、脫氫樅酸和高密度聚乙烯投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第三混合料。然后，將第三混合料投入流道溫度為170℃、膜口溫度為190℃的雙螺桿擠出機(jī)擠出并冷卻至常溫。之后，在98℃的烘箱內(nèi)干燥60分鐘，得到阻隔層用原料；

（3）先將無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、納米二氧化硅、聚氯乙烯、聚烯烴彈性體、脫氫樅酸和硬脂酸鈣一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第四混合料。然后，將第四混合料投入流道溫度為220℃、膜口溫度為215℃的雙螺桿擠出機(jī)擠出并冷卻至常溫。之后，在120℃的烘箱內(nèi)干燥60分鐘，得到力學(xué)支撐層用原料；

（4）先將無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、米二氧化硅、聚烯烴彈性體一起投入高速攪拌鍋內(nèi)，混合均勻，得到第五混合料；然后，將第五混合料投入流道溫度為205℃、膜口溫度為195℃的雙螺桿擠出機(jī)擠出并冷卻至常溫。之后，在125℃的烘箱內(nèi)干燥35分鐘，得到熱封層用原料；

（5）先將所述阻隔層用原料、力學(xué)支撐層用原料和熱封層用原料分別投入流道溫度為182℃、215℃、210℃，膜口溫度均為220℃的三個(gè)螺桿擠出機(jī)擠出后，再用共擠機(jī)擠制成薄膜，得到由阻隔層、力學(xué)支撐層和熱封層構(gòu)成的半成品膜；

（6）在半成品膜中的阻隔層外表面涂覆黏膠層，與氣體吸附層貼合在一起，并對(duì)其進(jìn)行高壓電暈處理，在氣體吸附層表面形成極性表面，得到鋰電池軟包裝用氣體吸附型內(nèi)層共擠膜。