專利名稱：一種層間結(jié)構(gòu)的鋰電池軟包裝材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有層間結(jié)構(gòu)二次電池內(nèi)包裝材料，特別是涉及一種具有高阻隔、耐電解液且適合冷沖壓成型的鋰電池軟包裝材料。
背景技術(shù)：
鋰電池即鋰離子二次電池，由于重量輕、容量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無記憶效應(yīng)等優(yōu)良特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于諸如手機(jī)、筆記本電腦、攝像機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品及新能源電動(dòng)車等其他電子設(shè)備和器件中。目前，鋰電池正處于性能不斷提高、成本不斷降低、應(yīng)用領(lǐng)域快速擴(kuò)大、市場(chǎng)份額急劇增長(zhǎng)的階段。倘若鋰電池的安全性及整體性能無法跟上快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，勢(shì)必會(huì)制約到該行業(yè)的發(fā)展。鋰電池軟包裝材料作為電池芯的外殼，需要滿足以下基本要求極好的熱封合性， 內(nèi)層材料不與電解液起反應(yīng)且整體耐電解液的性能，極高的阻水阻氧性能，良好的成型加工性能。因此鋰電池軟包裝材料的開發(fā)需要極高的技術(shù)含量。目前鋰電池軟包裝材料一般為鋁塑復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，并且至少包括三層結(jié)構(gòu)外層保護(hù)層，中間層鋁箔阻隔層和內(nèi)層熱封層。三層結(jié)構(gòu)之間通過不同的復(fù)合工藝制作完成。如中國專利(授權(quán)公開號(hào)CN201385899Y)公開了一種鋰電池軟包裝膜，結(jié)構(gòu)為外層耐熱性聚酰亞胺薄膜、中間鋁箔芯層、內(nèi)層熱塑性樹脂薄膜，在耐熱性薄膜和熱塑性樹脂薄膜外各設(shè)有一層功能性涂層。上述的鋰電池軟包裝膜不足之處在于鋁箔以內(nèi)阻隔性能和耐電解液性能不佳，在使用過程中空氣和電解液容易滲入其中，造成內(nèi)層與鋁箔分離，進(jìn)而使電池報(bào)廢。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有高阻隔、耐電解液且適合冷沖壓成型的鋰電池軟包裝材料。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種鋰電池軟包裝材料，其特征在于，所述的鋰電池軟包裝材料包括六層鋁塑復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，按照接觸電解液的順序，由外而內(nèi)排列，依次為基礎(chǔ)層I、外粘合層2、鋁箔層3、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層4、內(nèi)粘合層5和熱封層6 ;所述的基礎(chǔ)層I為聚酰胺類聚合物層或?qū)Ρ蕉姿嵋叶减?，厚度為IOum 40um;由聚氨酯類膠黏劑、丙烯酸酯類膠黏劑、環(huán)氧樹脂膠黏劑、乙烯基樹脂膠黏劑或不飽和聚酯膠黏劑中的一種形成的外粘合層2處于基礎(chǔ)層I與鋁箔層3的外表面之間，厚度為5um 20um ;由軟質(zhì)鋁箔形成的鋁箔層3的厚度為20um 60um ;鋁箔層3的內(nèi)表面上，附著了鋁箔經(jīng)表面處理形成的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層4，厚度為O. 2um 3um ;化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層4的內(nèi)表面為環(huán)氧樹脂膠黏劑體系形成的內(nèi)粘合層5，厚度為5um 20um ;內(nèi)粘合層5與改性流延聚丙烯薄膜或共擠聚丙烯薄膜形成的熱封層6的外表面相結(jié)合，熱封層6厚度為25um 50um。所述的基礎(chǔ)層和外粘合層，具備耐磨、抗外穿刺的保護(hù)作用，并適于鋰電池的冷沖壓成型。所述的鋁箔層為軟質(zhì)鋁箔，具有對(duì)水蒸氣、氧氣和電解液的阻隔作用，并適于鋰電池的冷沖壓成型。所述的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層為鉻化合物和磷化合物共同作用于所述鋁箔表面而形成。所述的內(nèi)粘合層為環(huán)氧樹脂膠黏劑體系，采用涂布法與所述的轉(zhuǎn)化膜層共同完成鋁箔層與熱封層的高強(qiáng)度復(fù)合。所述內(nèi)粘合層具備高阻隔作用，厚度為5um 20um。環(huán)氧樹脂膠黏劑體系，包括環(huán)氧樹脂、固化劑和助劑。其中，所述的環(huán)氧樹脂為選自雙酚A、雙酚S、雙酚F的一種或幾種；所述的固化劑為選 自胺類(脂肪胺，脂環(huán)胺，芳香胺、聚酰胺或各種改性胺)、酸酐類(四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、納迪克酸酐)中的一種或幾種；所述的助劑為選自偶聯(lián)劑、增塑劑、促進(jìn)劑、脂肪酸、填料、稀釋劑中的一種或幾種。所述的熱封層使所述鋰電池軟包裝材料具備熱封合性，耐電解液腐蝕、耐穿刺。所述的熱封層材料為改性流延聚丙烯薄膜或共擠聚丙烯薄膜，所述的改性為電暈處理或輻射接枝不飽和酸。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用不同的內(nèi)、外粘合層分別將外層與鋁箔，熱封層與鋁箔高強(qiáng)度復(fù)合，適于冷沖壓成型。特別是熱封層環(huán)氧樹脂膠黏劑的使用，提高所述鋰電池軟包裝材料的阻隔性和耐電解液性能，使鋰電池具備長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性。

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖其中，I :基礎(chǔ)層，2 :外粘合層，3 :鋁箔層，4、轉(zhuǎn)化膜層，5 :內(nèi)粘合層，6 :熱封層。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。如圖所示，一種鋰電池軟包裝材料，采用六層鋁塑復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，從上到下的依次順序?yàn)?，基礎(chǔ)層I、外粘合層2、鋁箔層3、轉(zhuǎn)化膜層4、內(nèi)粘合層5和熱封層6。鋁箔層3為軟質(zhì)鋁箔，厚度為40um，鋁箔層3外表面通過涂布外粘合層2，采用干式法與外層I高強(qiáng)度復(fù)合，達(dá)到耐磨、抗外穿刺的保護(hù)目的，并適于鋰電池的冷沖壓成型。其中外粘合層2為聚氨酯類膠黏劑、丙烯酸酯類膠黏劑、環(huán)氧樹脂膠黏劑、乙烯基樹脂膠黏劑或不飽和聚酯膠黏劑，厚度為8um，基礎(chǔ)層I為聚酰胺類聚合物層或?qū)Ρ蕉姿嵋叶减?，厚度?5um。鋁箔層3內(nèi)表面經(jīng)鉻化合物和磷化合物處理形成轉(zhuǎn)化膜層4，通過涂布內(nèi)粘合層5，使得鋁箔層3與熱封層6高強(qiáng)度復(fù)合，提高所述鋰電池軟包裝材料的耐腐蝕性和阻隔性。其中轉(zhuǎn)化膜層4厚度為O. 5um。內(nèi)粘合層5為環(huán)氧樹脂膠黏劑體系，包括環(huán)氧樹脂、固化劑和助劑。其中，所述環(huán)氧樹脂為選自雙酚A、雙酚S、雙酚F的一種或幾種；所述固化劑為選自胺類(脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚酰胺或各種改性胺)、酸酐類(四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、納迪克酸酐)中的一種或幾種；所述助劑為選自偶聯(lián)劑、增塑劑、促進(jìn)劑、脂肪酸、填料、稀釋劑中的一種或幾種。內(nèi)粘合層5厚度為10um。熱封層6為改性流延聚丙烯薄膜或共擠聚丙烯薄膜，所述改性為電暈處理或輻射接枝不飽和酸，使所述鋰電池軟包裝材料具備熱封合性，耐電解液腐蝕、耐穿刺。熱封層6厚度為40u m。
權(quán)利要求1.一種層間結(jié)構(gòu)的鋰電池軟包裝材料，其特征在于，所述的鋰電池軟包裝材料包括六層鋁塑復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，按照接觸電解液的順序，由外而內(nèi)排列，依次為基礎(chǔ)層(I)、外粘合層(2)、鋁箔層(3)、轉(zhuǎn)化膜層(4)、內(nèi)粘合層(5)和熱封層(6);所述基礎(chǔ)層⑴為聚酰胺類聚合物層或?qū)Ρ蕉姿嵋叶减?；由聚氨酯類膠黏劑、丙烯酸酯類膠黏劑、環(huán)氧樹脂膠黏齊U、乙烯基樹脂膠黏劑或不飽和聚酯膠黏劑中的一種形成的外粘合層(2)，處于基礎(chǔ)層(I)與鋁箔層(3)的外表面之間；由軟質(zhì)鋁箔形成的鋁箔層(3)的內(nèi)表面上，附著了鋁箔經(jīng)表面處理形成的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層(4);化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層(4)的內(nèi)表面為環(huán)氧樹脂膠黏劑體系形成的內(nèi)粘合層(5);內(nèi)粘合層(5)與改性流延聚丙烯薄膜或共擠聚丙烯薄膜形成的熱封層(6)的外表面相結(jié)合。
2.如權(quán)利要求I所述的鋰電池軟包裝材料，其特征在于，所述的基礎(chǔ)層(I)厚度為IOum 40um ;外粘合層⑵厚度為5um 20um ;招箔層(3)的厚度為20um 60um ;化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層⑷的厚度為0. 2um 3um ;內(nèi)粘合層(5)的厚度為5um 20um ;熱封層(6)厚度為 25um 50umo
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種層間結(jié)構(gòu)的鋰離子電池軟包裝材料，所述的鋰電池軟包裝材料包括六層鋁塑復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，按照接觸電解液的順序，由外而內(nèi)排列，依次為基礎(chǔ)層1、外粘合層2、鋁箔層3、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層4、內(nèi)粘合層5和熱封層6；外粘合層2處于基礎(chǔ)層1與鋁箔層3的外表面之間，鋁箔層3的內(nèi)表面上，附著了鋁箔經(jīng)表面處理形成的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層4；化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層4的內(nèi)表面為環(huán)氧樹脂膠黏劑體系形成的內(nèi)粘合層5；內(nèi)粘合層5與熱封層6的外表面相結(jié)合。本實(shí)用新型由環(huán)氧粘合劑與熱封層高強(qiáng)度復(fù)合，不僅使得鋁箔層和熱封層間剝離強(qiáng)度高，還提高了鋰電池軟包裝材料的阻隔性和耐電解液性能，使得鋰電池具備長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B32B15/08GK202575071SQ20122021231
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者徐世愛, 夏飛, 梁昌盛, 金國呈, 姚俊琦 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)