[发明专利]一种具有阻燃功能的铝塑膜及其制备锂离子电池的方法

说明书

本发明提供一种具有阻燃功能的铝塑膜及其制备锂离子电池的方法，所述具有阻燃功能的铝塑膜从上到下依次为外层、第一粘结层、铝箔层、第二粘结层、热封层；所述外层选用由双轴拉伸聚酰胺膜制得的尼龙薄膜，所述尼龙层中含有质量分数为13‑15%的二乙基次磷酸铝；所述第一粘结层和第二粘结层包括粘结剂和阻燃剂，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，所述磷系阻燃剂的质量分数10‑20%。在该铝塑膜进行冲坑后再进行表面镀铝处理，不仅不会破坏铝塑膜的冲击强度，还可以在锂离子电池的表面形成一层保护机构，进一步提高铝塑膜的阻燃性，增强锂离子电池的安全性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种具有阻燃功能的铝塑膜及其制备锂离子电池的方法。

背景技术

随着我国新能源汽车产业的迅猛发展，动力电池系统作为新能源汽车的核心部件，成为新能源汽车产业至关重要的关键技术。软包锂离子电池由于尺寸变化灵活、能量密度高、内阻小等优点，得到动力锂电池行业的青睐。

目前，我国锂离子电池仍处于快速发展阶段，锂离子动力电池由于设计、生产过程中本身存在较多不稳定性，常常会发生燃烧、爆炸导致发生较大安全事故；而动力锂离子电池系统由于使用环境不同、使用方法不当，引发的安全事故也屡见不鲜。目前锂离子电池通常采用在电解液中加入阻燃剂以应对燃烧等安全事故，但由于在电解液中添加的阻燃剂多为含卤阻燃剂，对锂离子电池的电化学性能会产生较大影响。

公开号为CN108155307A中国发明申请公开了一种铝塑膜中内嵌有阻燃剂微胶囊，利用该铝塑膜能够解决现有技术的铝塑膜不具备阻燃性，进而可有效防止锂离子电池因温度升高而燃烧及引起连带燃烧的技术问题，以达到阻燃的目的。由于该发明的阻燃剂仅内嵌于粘结层中，一旦锂离子电芯外部发生燃烧，该铝塑膜的防护层由于不具备阻燃功能则会引发防护层的燃烧，从而无法保护锂离子动力电池系统；该阻燃剂由于以胶囊的形式存在于粘结层，在软包电池封装时由于封装温度高于100℃，会引起电芯的局部温度过高，故会有部分阻燃剂发生溶解从而进入电芯内部，会对锂离子电池的电化学性能产生一定的影响。

发明内容

本发明的第一个目的在于克服上述不足，提供一种具有阻燃功能的铝塑膜，以解决现有技术的铝塑膜存在的不足，进而可有效控制锂离子电池因外部燃烧而导致动力电池系统损坏的技术问题。

本发明的第二个目的在于提供一种采用上述铝塑膜制备锂离子电池的方法，以提高锂离子电池的安全性。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有阻燃功能的铝塑膜从上到下依次为外层、第一粘结层、铝箔层、第二粘结层、热封层；所述铝箔层为常规铝箔；所述热封层为20-30μm的PP层；所述外层选用由双轴拉伸聚酰胺膜制得的20-40μm的尼龙薄膜，所述尼龙薄膜中含有二乙基次磷酸铝；所述第一粘结层和第二粘结层为2-4μm厚，粘结层包括粘结剂和阻燃剂，所述粘结剂为MPP，所述阻燃剂为磷系阻燃剂。

优选的，所述磷系阻燃剂的质量分数10-20%。

优选的，所述二乙基次磷酸铝是质量分数为13-15%。

优选的，所述MPP为不饱和酸改性聚丙烯，所述不饱和酸为选自丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、α-甲基丙烯酸、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。

优选的，所述磷系阻燃剂为为磷酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐，还有磷杂环化合物及聚合物磷酸酯中的至少一种。

外层选用由双轴拉伸聚酰胺膜制得的尼龙薄膜以提高铝塑膜的耐磨性能，选用二乙基次磷酸铝作为阻燃剂不仅不会降低尼龙的冲击强度等力学性能，且能提高尼龙层的韧性。

第一粘结层和第二粘结层中的磷系阻燃剂为磷酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐，还有磷杂环化合物及聚合物磷酸酯中的至少一种。通过在粘结层中添加阻燃剂，可以进一步提高铝塑膜的阻燃性能，增加锂离子电池的安全性。