阅读说明：本技术 一种石墨烯复合软包装膜及锂离子电池 (Graphene composite flexible packaging film and lithium ion battery ) 是由 何大平 杨金龙 钱伟 于 2020-06-13 设计创作，主要内容包括：一种石墨烯复合软包装膜。所述石墨烯复合软包装膜包括依次叠设的第一聚合物层、第一胶粘层、石墨烯薄膜层、第二胶粘层以及第二聚合物层,所述石墨烯薄膜层的底部表面相对所述第一聚合物层设置并且通过第一胶粘层与所述第一聚合物层粘结；所述石墨烯薄膜层的顶部表面相对所述第二聚合物层设置并且通过第二胶粘层与所述第二聚合物层粘结。本发明提供的石墨烯薄膜能够电池体系中非常稳定存在且耐电解液腐蚀,具备优异的阻隔性能和耐腐蚀性能。此外能够很好的解决散热问题,提高电池的寿命和安全性能。本发明还提供了一种包含如上石墨烯复合软包装膜的锂离子电池。(A graphene composite flexible packaging film. The graphene composite flexible packaging film comprises a first polymer layer, a first adhesive layer, a graphene film layer, a second adhesive layer and a second polymer layer which are sequentially stacked, wherein the bottom surface of the graphene film layer is arranged opposite to the first polymer layer and is bonded with the first polymer layer through the first adhesive layer; the top surface of the graphene film layer is disposed opposite the second polymer layer and is bonded to the second polymer layer by a second adhesive layer. The graphene film provided by the invention can exist in a battery system very stably and resist electrolyte corrosion, and has excellent barrier property and corrosion resistance. In addition, the heat dissipation problem can be well solved, and the service life and the safety performance of the battery are improved. The invention also provides a lithium ion battery containing the graphene composite flexible packaging film.)

一种石墨烯复合软包装膜及锂离子电池

技术领域

本发明涉及锂离子电池软包装膜材料，尤其涉及一种用于锂离子电池的石墨烯复合软包装膜。本发明还提供一种包含石墨烯复合软包装膜的锂离子电池。

背景技术

软包电池，特别是软包锂离子电池具有能量密度大、安全性能好、外形灵活等优点，广泛应用于3C数码类产品、电动工具等领域，在电池产品中占据非常重要的位置。目前市面上绝大多数的软包锂离子电池采用铝塑膜来封装，铝塑膜质量轻、密封性好，变形量大，可以防止电池***，因而目前市场上对铝塑膜的需求量很大。

通常，电池中电解液具有强腐蚀性，特别是在电池的极端电压条件下需要高稳定性的软包膜。而铝属于活泼金属，当铝塑膜内层受损后，中层的铝箔接触电池中的电解液形成原电池，非常容易被电解液腐蚀，影响其阻隔性能，且铝容易与活性材料在低电位下形成铝合金。如软包锂离子电池中的铝锂合金，其消耗了电池中的活性锂材料，导致电池容量衰减，甚至是失效。

另一方面，电池产品在快充、快放及长时间使用过程中存在发热发烫的现象，现有软包铝塑膜虽然具有高的耐热性，但不能有效散热，使电池在使用过程中存在一定的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种用于锂离子电池外包装膜的成散热性好耐腐蚀的石墨烯复合软包装膜，以解决上述问题。

一种石墨烯复合软包装膜，包括依次叠设的第一聚合物层、第一胶粘层、石墨烯薄膜层、第二胶粘层以及第二聚合物层，所述石墨烯薄膜层的底部表面相对所述第一聚合物层设置并且通过第一胶粘层与所述第一聚合物层粘结；所述石墨烯薄膜层的顶部表面相对所述第二聚合物层设置并且通过第二胶粘层与所述第二聚合物层粘结。

优选的，所述第一聚合物层的材料为聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈以及聚乙烯/聚丙烯复合材料中的至少一种。

优选的，所述第一聚合物层为聚酰胺纤维。

优选的，所述第二聚合物层的材料为聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯以及聚乙烯/聚丙烯复合材料中的至少一种。

优选的，所述第二聚合物层的材料为聚丙烯。

优选的，所述第一胶粘层和所述第二胶粘层的材料为脂肪族聚醚氨酯胶粘剂、热塑性聚酰亚胺胶粘剂、聚乙烯醇缩醛胶粘剂、聚氨酯胶粘剂，环氧树脂胶粘剂或者酸性聚丙烯中的至少一种。

优选的，所述第一胶粘层和所述第二胶粘层为聚氨酯胶粘剂。

优选的，所述石墨烯薄膜层的厚度介于4-100μm之间。

一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如上所述的石墨烯复合软包装膜。

本发明提供的石墨烯复合软包装膜是采用致密石墨烯薄膜为中间层得到的复合膜，所述石墨烯薄膜能够电池体系中非常稳定存在且耐电解液腐蚀，具备优异的阻隔性能和耐腐蚀性能。此外，所述石墨烯复合软包装膜质地轻薄，能够很好的替代铝塑膜。

另一方面，石墨烯材料具有高热辐射性能和高导热性能；所述石墨烯复合软包装膜用于锂离子电池的外包装膜能够有效的解决散热问题，提高电池的寿命和安全性能。

附图说明

图1是本发明提供的石墨烯复合软包装膜结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。

请参阅图1，其中图1是本发明提供的石墨烯复合软包装膜结构示意图。

本发明提供的石墨烯复合软包装膜100包括从底部依次叠放设置的第一聚合物层10、第一胶粘层20、石墨烯薄膜层30、第二胶粘层40和第二聚合物层50。所述第一胶粘层20设置于所述第一聚合物10和石墨烯薄膜层30之间；所述第二胶粘层40设置于所述石墨烯薄膜层30和所述第二聚合物层50之间。

所述第一聚合物层10为所述石墨烯复合软包装膜100的底层，其可以为聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯以及聚乙烯/聚丙烯复合材料中的至少一种，优选地，所述第一聚合物层10为聚丙烯。所述第一聚合物层10在正常使用状态下位于锂离子电池的内部，其厚度介于4-100μm之间。

所述石墨烯薄膜30位于所述石墨烯复合软包装膜100的中部。所述石墨烯薄膜30的顶部表面朝向所述第二聚合物层20设置；所述石墨烯薄膜30的底部表面朝向所述第一聚合物层10设置。所述石墨烯层具有高致密性，并且良好的力学性能的柔性石墨烯薄膜。所述石墨烯薄膜的厚度介于4-100μm之间。

所述第一胶粘层20设置于所述第一聚合物层10和所述石墨烯薄膜层30之间，并将所述第一聚合物层10和所述石墨烯薄膜层30的底部表面粘接固定。所述第一胶粘层10可以为脂肪族聚醚氨酯胶粘剂、热塑性聚酰亚胺胶粘剂、聚乙烯醇缩醛胶粘剂、聚氨酯胶粘剂，环氧树脂胶粘剂和酸性聚丙烯中的至少一种，优选为聚氨酯胶粘剂。

所述第二聚合物层50为所述石墨烯复合软包装膜100的顶层，其可以为聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈以及聚乙烯/聚丙烯复合材料中的至少一种。优选地，所述第一聚合物层10的材料为聚酰胺纤维。所述第二聚合物层50在正常使用状态下位于锂离子电池的外部，所述第二聚合物层50的厚度介于4-100μm之间。优选地，所述第二聚合物层50的厚度介于10-30μm之间。

所述第二胶粘层40设置于所述第二聚合物层50和所述石墨烯薄膜层30之间，并将所述第二聚合物层50和所述石墨烯薄膜层30的顶部表面粘接固定。

所述第一聚合物层10、所述第一胶粘层20、所述石墨烯薄膜层30、所述第二胶粘层40和所述第二聚合物层50通过直接压合或热压合方式粘结在一起，从而制备得到所述石墨烯复合软包装膜100。所述石墨烯复合软包装膜100可以用于锂离子电池，也可以用于其它领域作为包装材料使用。

一种锂离子电池，所述锂离子电池的包装膜为如上所述的石墨烯复合软包装膜100。

实施例一

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯，所述第一聚合物层10的厚度为15μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为50μm。所述第二聚合物层50为聚酰胺纤维PA,厚度为20μm。

实施例二

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯，所述第一聚合物层10的厚度为20μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为50μm。所述第二聚合物层50为聚酯纤维PET,厚度为20μm。

实施例三

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯，所述第一聚合物层10的厚度为20μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为30μm。所述第二聚合物层50为聚酯纤维,厚度为20μm。

实施例四

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯，所述第一聚合物层10的厚度为20μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚醚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为30μm。所述第二聚合物层50为聚酰胺纤维PA,厚度为15μm。

实施例五

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚乙烯，所述第一聚合物层10的厚度为15μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为50μm。所述第二聚合物层50为聚酰胺纤维PA,厚度为15μm。

实施例六

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚乙烯和聚丙烯的复合物(PE/PP)，所述第一聚合物层10的厚度为20μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为50μm。所述第二聚合物层50为聚酰胺纤维PET,厚度为20μm。

实施例七

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯，所述第一聚合物层10的厚度为20μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为30μm。所述第二聚合物层50为聚酰胺纤维PET,厚度为20μm。

实施例八

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯PP，所述第一聚合物层10的厚度为4μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为4μm。所述第二聚合物层50为聚酰胺纤维,厚度为100μm。

实施例九

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯PP，所述第一聚合物层10的厚度为100μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为100μm。所述第二聚合物层50为聚酯纤维,厚度为4μm。

实施例十

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯，所述第一聚合物层10的厚度为60μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为10μm。所述第二聚合物层50为聚酯纤维,厚度为10μm。

实施例十一

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯，所述第一聚合物层10的厚度为20μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚醚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为30μm。所述第二聚合物层50为聚酰胺纤维PA,厚度为15μm。

实施例十二

在本实施方式中，所述石墨烯复合软包装膜100的第一聚合物层10为聚丙烯、聚酰亚胺和聚丙烯腈的混合制成，所述第一聚合物层10的厚度为20μm。所述第一胶粘层20和第二胶粘层40分别为聚醚氨酯类胶粘剂。所述石墨烯薄层30为致密的柔性石墨烯薄膜，其厚度为30μm。所述第二聚合物层50为聚酰胺纤维、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈材料混合制成，具体的比例可以根据需要进行调整,厚度为15μm。

另外，以上所述，仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明任何形式上的限制，虽然本发明已将较佳实施方式揭露如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。