极耳胶片、极耳及电池

文档序号:1955957 发布日期:2021-12-10 浏览:37次 >En<

阅读说明:本技术 极耳胶片、极耳及电池 (Tab film, tab and battery ) 是由 陈忠斌 于 2021-07-23 设计创作,主要内容包括:本发明提供了极耳胶片、极耳及电池,该极耳胶片用于铝塑膜和极耳之间的密封,极耳胶片用于贴敷于极耳的金属带的两面,包括依次层叠复合设置的第一胶体层、第二胶体层和第三胶体层,第一胶体层用于与铝塑膜接触,第三胶体层用于与极耳的金属带接触,第二胶体层的熔点大于第一胶体层和第三胶体层的熔点,第一胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,0.1-0.5份偶联剂;第三胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,2-10份马来酸酐。该发明的极耳胶片与极耳和铝塑膜热封时,形态变化微小,不易出现各层分离的现象,极耳胶片与极耳的金属带和铝塑膜粘接强度高,减小了锂电池使用过程中出现的电池边孔泄露的情况。(The invention provides a tab film, a tab and a battery, wherein the tab film is used for sealing between an aluminum plastic film and the tab, the tab film is used for being pasted on two sides of a metal strip of the tab and comprises a first colloid layer, a second colloid layer and a third colloid layer which are sequentially laminated and compounded, the first colloid layer is used for being contacted with the aluminum plastic film, the third colloid layer is used for being contacted with the metal strip of the tab, the melting point of the second colloid layer is greater than the melting points of the first colloid layer and the third colloid layer, and the first colloid layer comprises the following components in parts by weight: 90-100 parts of polypropylene resin and 0.1-0.5 part of coupling agent; the third colloid layer comprises the following components in parts by weight: 90-100 parts of polypropylene resin and 2-10 parts of maleic anhydride. When the tab film, the tab and the aluminum plastic film are subjected to heat sealing, the form change is small, the phenomenon that all layers are separated is not easy to occur, the bonding strength of the tab film, the metal belt of the tab and the aluminum plastic film is high, and the condition that a battery side hole leaks in the use process of a lithium battery is reduced.)

极耳胶片、极耳及电池

技术领域

本发明属于极耳胶膜技术领域,更具体地说,是涉及一种极耳胶片、极耳及电池。

背景技术

锂电池作为一种新型二次电池,具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点,在便携式电器、电动工具、大型储能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

常规的锂电池一般包括由极片和隔膜组成的电芯和封装电芯的铝塑膜,极片上焊接有极耳,由极耳作为金属导电体将电池正负极引出,为防止电芯在封装时极耳的金属带与铝塑膜之间发生短路(该短路包括金属带与铝塑膜边缘裁切位裸露金属及封印区域金属之间的短路),通常会在极耳与铝塑膜之间设置极耳胶片以起到绝缘作用。

现有极耳胶片在与铝塑膜热封时,极耳胶片的变形大,随着锂电池的使用易出现电池边孔泄露的情况。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种极耳胶片、极耳及电池,以解决现有技术中存在的极耳胶片在与铝塑膜热封时,极耳胶片的变形大,随着锂电池的使用易出现电池边孔泄露的技术问题。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:本发明第一方面提供一种极耳胶片,用于铝塑膜和极耳之间的密封,所述极耳胶片用于贴敷于极耳的金属带的两面,包括依次层叠复合设置的第一胶体层、第二胶体层和第三胶体层;

所述第一胶体层用于与铝塑膜接触,所述第三胶体层用于与极耳的金属带接触,所述第二胶体层的熔点大于所述第一胶体层和所述第三胶体层的熔点,所述第一胶体层、所述第二胶体层和所述第三胶体层的主料均为聚丙烯树脂;所述第一胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,0.1-0.5份偶联剂;所述第三胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,2-10份马来酸酐。

在一实施例中,所述第一胶体层和所述第三胶体层的厚度相同。

在一实施例中,所述第一胶体层、第二胶体层和第三胶体层的总厚度为90-110μm。

在一实施例中,所述第二胶体层的厚度占极耳胶片总厚度的54%-66%。

在一实施例中,所述第一胶体层和所述第三胶体层的熔点均为140-160℃,所述第二胶体层的熔点为160-180℃。

在一实施例中,所述极耳胶片的拉伸强度≥40MPa,所述极耳胶片的延伸率≥300%。

在一实施例中,所述第一胶体层为亮光面层,所述第三胶体层为哑光面层。

在一实施例中,所述第一胶体层还包括以下重量组分:0.03-0.1份抗氧剂,0.02-0.08份交联剂;所述第三胶体层还包括以下重量组分:0.1-2份抗氧剂,0.1-1份成核剂;所述第二胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,0.1-1份偶联剂,0.1-0.5份成核剂。

本发明第二方面提供一种极耳,所述极耳包括金属带,所述金属带的两面均附着有极耳胶片,所述极耳胶片为如上所述的极耳胶片。

本发明第三方面提供一种电池,所述电池包括铝塑膜和如上所述的极耳,所述极耳的金属带具有位于所述铝塑膜外部的第一端以及位于所述铝塑膜内部的第二端,所述金属带的第一端通过所述极耳胶片与所述铝塑膜固定连接

本发明提供的极耳胶片包括依次层叠复合设置的第一胶体层、第二胶体层和第三胶体层,第一胶体层用于与铝塑膜接触,第三胶体层用于与极耳的金属带接触,第二胶体层的熔点大于第一胶体层和第三胶体层的熔点,在极耳胶片与极耳和铝塑膜热封时,第二胶体层起支撑作用,极耳胶片的形态变化微小,不易出现各层分离的现象,第一胶体层、第二胶体层和第三胶体层的主料均为聚丙烯树脂,第一胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,0.1-0.5份偶联剂,其中偶联剂能够提高聚丙烯树脂与铝塑膜的粘接强度,第三胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,2-10份马来酸酐,马来酸酐能够增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性,从而使得极耳胶片与铝塑膜、极耳金属带的粘接强度高,减小了锂电池使用过程中出现的电池边孔泄露的情况。

本发明提供的极耳包括金属带和分别附着于所述金属带的两面的极耳胶片,所述极耳胶片为如上所述的极耳胶片,在极耳胶片与极耳和铝塑膜热封时,第二胶体层起支撑作用,极耳胶片的形态变化微小,不易出现各层分离的现象,而且极耳胶片与极耳的金属带和铝塑膜粘接强度高,减小了锂电池使用过程中出现的电池边孔泄露的情况。

本发明提供的电池包括铝塑膜和如上所述的极耳,所述极耳的金属带具有位于所述铝塑膜外部的第一端以及位于所述铝塑膜内部的第二端,所述金属带的第一端通过所述极耳胶片与所述铝塑膜固定连接,减小了电池使用过程中出现的电池边孔泄露的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的极耳胶片的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的极耳胶片与铝塑膜和极耳连接的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的极耳胶片拉伸测试应力-变形曲线图;

图4为本发明实施例提供的极耳胶片的粘接强度测试曲线图(其中:虚线代表现有极耳胶片,实线代表本申请实施例的极耳胶片)。

其中,图中各附图标记:

1-极耳胶片;

2-铝塑膜;

3-极耳;

11-第一胶体层;

12-第二胶体层;

13-第三胶体层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

此外,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“相连”、“固定”、“安装”等应做广义理解,例如可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

下面结合具体实施例对本发明提供的极耳胶片、极耳及电池进行详细说明。

图1为本发明实施例提供的极耳胶片的结构示意图,图2为本发明实施例提供的极耳胶片与铝塑膜和极耳连接的结构示意图,请参阅图1和图2,本发明实施例的第一方面提供一种极耳胶片1,用于铝塑膜2和极耳3之间的密封,所述极耳胶片1用于贴敷于极耳3的金属带的两面,该极耳胶片1包括依次层叠复合设置的第一胶体层11、第二胶体层12和第三胶体层13;

所述第一胶体11层用于与铝塑膜2接触,所述第三胶体层13用于与极耳的金属带接触,所述第二胶体层12的熔点大于所述第一胶体层11和所述第三胶体层13的熔点,所述第一胶体层11、所述第二胶体层12和所述第三胶体层13的主料均为聚丙烯树脂;所述第一胶体层11包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,0.1-0.5份偶联剂;所述第三胶体层13包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,2-10份马来酸酐。

极耳胶片1是极耳3上绝缘的部分,作用是电池封装时防止金属带与铝塑膜2之间发生短路,并且封装时通过加热与铝塑膜2热熔密封粘合在一起防止漏液。

本实施例的第二胶体层12的熔点大于第一胶体层11和第三胶体层13的熔点,第二胶体层12在极耳胶片1与铝塑膜2和极耳3的金属带密封连接时起到支撑作用。本实施例所述第一胶体层11的厚度可以为20um±10%,第二胶体层12的厚度为60um±10%、第三胶体层13的厚度为20um±10%,本实施例对所述第一胶体层11、第二胶体层12和第三胶体层13的具体厚度不做特别限制。

本实施例的极耳胶片在电池封装时,第一胶体层11用于与铝塑膜2接触,第三胶体层13用于与极耳3的金属带接触,本实施例的第一胶体层11、第二胶体层12和第三胶体层13的主料均为聚丙烯树脂,无毒、无味,密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于聚乙烯。本实施例的第一胶体层11包括0.1-0.5重量份的份偶联剂,能够提高聚丙烯树脂材料和铝塑膜的粘接强度、耐水、耐气候等性能。本实施例的第三胶体层13包括2-10重量份的马来酸酐,能够增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性,从而使得极耳胶片1与铝塑膜2、极耳金属带的粘接强度高,减小了锂电池使用过程中出现的电池边孔泄露的情况。本申请实施例的极耳胶片粘接强度较现有极耳胶片性能稳定。

本发明实施例提供的极耳胶片包括依次层叠复合设置的第一胶体层、第二胶体层和第三胶体层,第一胶体层用于与铝塑膜接触,第三胶体层用于与极耳的金属带接触,第二胶体层的熔点大于第一胶体层和第三胶体层的熔点,在极耳胶片与极耳和铝塑膜热封时,第二胶体层起支撑作用,极耳胶片的形态变化微小,不易出现各层分离的现象,第一胶体层、第二胶体层和第三胶体层的主料均为聚丙烯树脂,第一胶体层包括0.1-0.5重量份的偶联剂,其中偶联剂能够提高聚丙烯树脂与铝塑膜的粘接强度,第三胶体层包括2-10重量份的马来酸酐,马来酸酐能够增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性,从而使得极耳胶片与铝塑膜、极耳金属带的粘接强度高,减小了锂电池使用过程中出现的电池边孔泄露的情况。

在一具体实施例中,所述第一胶体层11和所述第三胶体层13的厚度相同。本实施例的极耳胶片1的第一胶体层11和所述第三胶体层13的厚度均为20um,第三胶体层13的厚度为60um,该极耳胶片1的总厚度为100um。

在一具体实施例中,所述第一胶体层11、第二胶体层12和第三胶体层13的总厚度为90-110μm。优选地,所述第二胶体层12的厚度占极耳胶片1总厚度的54%-66%。

进一步地,所述第一胶体层11和所述第三胶体层13的熔点均为140-160℃,所述第二胶体层12的熔点为160-180℃。本实施例的第一胶体层11和所述第三胶体层13的熔点低于第二胶体层12,第二胶体层12在极耳3与铝塑膜2热封时第二胶体层12的形态变化微小,起到支撑作用,同时也避免了极耳胶片1各层之间出现分离的现象。

优选地,所述极耳胶片1的拉伸强度≥40MPa,所述极耳胶片1的延伸率≥300%。,在一具体实施例中,图3为本发明实施例提供的极耳胶片拉伸测试应力-变形曲线图,请参阅图3,极耳胶片的拉伸强度为62.8MPa,断裂伸长率为878.048%。图4为本发明实施例提供的极耳胶片的粘接强度测试曲线图,请参阅图图4,图中虚线为现有极耳胶片的粘接强度,图中实现为本申请实施例的极耳胶片的粘接强度,可见,在30天之内,两种极耳胶片粘接强度均比较平稳,30-70天之间,本实施例的极耳胶片的粘接强度相较现有极耳胶片粘接强度稳定性明显优秀。

进一步地,本实施例中,所述第一胶体层11为亮光面层,所述第三胶体层13为哑光面层。

优选地,上述实施例中,所述第一胶体层11还包括以下重量组分:0.03-0.1份抗氧剂,0.02-0.08份交联剂,本实施例的抗氧剂为抗氧剂BHT(butylated hydroxytoluene),可以延缓或者抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止极耳胶片的老化,延长极耳胶片的使用寿命。本实施例的交联剂为交联剂DCP(Crosslinking agent DCP),有助于提高第一胶体层11的绝缘性和耐热性;所述第三胶体层13还包括以下重量组分:0.1-2份抗氧剂,0.1-1份成核剂,本实施例的成核剂能够加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化,达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能。本实施例的抗氧剂可以为抗氧剂BHT,能够延缓或者抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化延长极耳胶片的使用寿命;所述第二胶体层12包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,0.1-1份偶联剂,0.1-0.5份成核剂,第二胶体层12的成核剂能够加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化,达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能,偶联剂能够提高聚丙烯树脂材料和铝塑膜的粘接强度、耐水、耐气候等性能。极耳胶片在制作过程中,第一胶体层11、第二胶体层12和第三胶体层13分别进入三台挤出机,再通过分配器,形成三层共挤结构,其中三层厚度,是通过计量泵来控制,从而形成三层胶腔内共挤的结构并且符合三层厚度的分配。

上述实施例中,抗氧剂还可以为过氧化物分解型抗氧剂、自由基清除型抗氧剂、金属减活型抗氧剂。上述实施例的偶联剂可以为硅烷类,钛酸酯类,铝酸酯类,有机铬洛合物,硼化物,磷酸酯,锆酸酯,锡酸酯等偶联剂,上述实施例的成核剂可以为无机成核剂、有机成核剂或者高分子成核剂。

本发明实施例提供的极耳胶片与极耳和铝塑膜热封时,第二胶体层起支撑作用,极耳胶片的形态变化微小,不易出现各层分离的现象,第一胶体层、第二胶体层和第三胶体层的主料均为聚丙烯树脂,第一胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,0.1-0.5份偶联剂,其中偶联剂能够提高聚丙烯树脂与铝塑膜的粘接强度,第三胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,2-10份马来酸酐,马来酸酐能够增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性,从而使得极耳胶片与铝塑膜、极耳金属带的粘接强度高,减小了锂电池使用过程中出现的电池边孔泄露的情况。

本发明实施例的第二方面提供一种极耳3,所述极耳3包括金属带,所述金属带的两面均附着有极耳胶片1,所述极耳胶片1为如上实施例所述的极耳胶片。

例如:所述极耳胶片包括依次层叠复合设置的第一胶体层11、第二胶体层12和第三胶体层13;

所述第一胶体层11用于与铝塑膜2接触,所述第三胶体层13用于与极耳的金属带接触,所述第二胶体层12的熔点大于所述第一胶体层11和所述第三胶体层13的熔点,所述第一胶体层11、所述第二胶体层12和所述第三胶体层13的主料均为聚丙烯树脂;所述第一胶体层11包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,0.1-0.5份偶联剂;所述第三胶体层13包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,2-10份马来酸酐。

本发明实施例提供的极耳3包括金属带和分别附着于所述金属带的两面的极耳胶片1,所述极耳胶片1为如上所述的极耳胶片,在极耳胶片1与极耳3和铝塑膜2热封时,第二胶体层起支撑作用,极耳胶片的形态变化微小,不易出现各层分离的现象,而且极耳胶片与极耳的金属带和铝塑膜2粘接强度高,减小了锂电池使用过程中出现的电池边孔泄露的情况。

本发明实施例的第三方面提供一种电池,所述电池包括铝塑膜和如上所述的极耳,所述极耳的金属带具有位于所述铝塑膜外部的第一端以及位于所述铝塑膜内部的第二端,所述金属带的第一端通过所述极耳胶片与所述铝塑膜固定连接。

所述极耳胶片包括依次层叠复合设置的第一胶体层、第二胶体层和第三胶体层;

所述第一胶体层用于与铝塑膜接触,所述第三胶体层用于与极耳的金属带接触,所述第二胶体层的熔点大于所述第一胶体层和所述第三胶体层的熔点,所述第一胶体层、所述第二胶体层和所述第三胶体层的主料均为聚丙烯树脂;所述第一胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,0.1-0.5份偶联剂;所述第三胶体层包括以下重量组分:90-100份聚丙烯树脂,2-10份马来酸酐。

本发明提供的电池包括铝塑膜和如上所述的极耳,所述极耳的金属带具有位于所述铝塑膜外部的第一端以及位于所述铝塑膜内部的第二端,所述金属带的第一端通过所述极耳胶片与所述铝塑膜固定连接,减小了电池使用过程中出现的电池边孔泄露的情况。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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