專利名稱：一種鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電池外殼材料技術領域，尤其是指一種鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜及其制備方法。
背景技術：
軟包裝鋰離子電池使用鋁塑復合膜作為軟包裝鋰離子電池的殼體材料，這種鋁塑復合膜殼體材料通過對水、氧的阻隔來達到對電池性能的維護，是電池成型的最后一道質(zhì)量保證關口，對電池性能的影響又極大，是軟包裝鋰離子電池的重要組成部分。專利號為ZL99212336的中國專利，它公開了一種鋰電池軟包裝膜，包括外、中、內(nèi)三層結構，其中間一層為鋁層，外層采用聚對苯二甲酸乙二醇酯，再在鋁層內(nèi)表面上涂覆一層低密度聚乙烯層，再在低密度聚乙烯層上涂上乙烯一(甲基)丙烯酸共聚物層，低密度聚乙烯層與乙烯一(甲基)丙烯酸共聚物層共同構成內(nèi)層。專利號為ZL03219222.3的中國專利，它公開了一種電池防爆用鋁塑復合膜，它以軟質(zhì)鋁箔層為基礎層，它包括至少五層結構，由外到內(nèi)依次為聚對苯二甲酸乙二醇酯層或雙向拉伸聚丙烯層、乙烯一甲基丙烯酸共聚物層、軟質(zhì)鋁箔層、乙烯一甲基丙烯酸共聚物層、馬來酸酐改性聚乙烯層。另一專利號為ZLO1134081.9的中國專利，它公開了一種鋰電池軟包裝膜，它以鋁層為基礎層，在鋁層外表面附著有聚酰胺類聚合物層或由外到內(nèi)依次附著有聚對苯二甲酸乙二醇脂層和聚酰胺類聚合物層；在鋁層內(nèi)表面附著有聚丙烯層或由外到內(nèi)依次附著有聚酰胺類聚合物層和聚丙烯層。以上專利技術均解決了一定的技術問題，但與目前大多數(shù)的鋁塑復合膜一樣，存在的鋁箔層支撐層與內(nèi)外表 面的高分子層的粘接不是特別好，復合膜拉伸性能冷沖性能不佳，鋁箔層與高分子層的粘接不好，導致電池的防水防潮、密封性、絕緣性和耐穿刺性受到影響，影響電池使用壽命，電解液的滲出造成使用電器的損壞。目前的鋁塑復合膜的制備方法，氧化處理溶液制備復雜，對工藝條件的控制要求搞，操作不便，成本高昂，還含劇毒的六價鉻，對環(huán)境構成極大的危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于針對目前鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜的鋁箔層與高分子層的粘接結合力以及制備方法等存在的問題，而提供解決以上問題的一種鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜及其制備方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:—種鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜，所述復合膜以鋁箔層為支撐層，在支撐層外表面附著有聚酰胺類聚合物層構成的熱封層，在支撐層內(nèi)表面附著有三層結構的聚丙烯構成的復合層。所述熱封層厚度為為15-25微米，支撐層厚度為40-60微米，復合層厚度為35_70微米。
一種上述的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜的制備方法，其特征在于，制備包括以下順序的工藝步驟:(I)對支撐層鋁箔層表面進行表面處理:a、脫脂除油:將軟質(zhì)鋁箔層浸入化學除油劑除油，去除鋁箔表面上的油脂等雜質(zhì)；b、氧化處理:用氧化處理液對清洗后的鋁箔表面進行氧化處理，在鋁箔表面上形成轉(zhuǎn)化膜；C、清洗:對氧化處理后的鋁箔表面進行清洗，清洗鋁箔表面的酸液；即在鋁箔表面上形成性能良好的轉(zhuǎn)化膜；(2)在處理好的鋁箔層外表面上通過干式復合工藝復合一層聚酰胺類聚合物層，厚度為15-25微米，干式復合溫度為20 200°C ；(3)在處理好的鋁箔層內(nèi)表面上通過擠出復合工藝復合一層具有三層結構聚丙烯復合層，厚度為35-70微米，擠出復合溫度為20 200°C。所述步驟I中氧化處理液為:pH值為I 6,氟離子濃度為1000mg/L 4000mg/L、葡萄糖酸鈉為0.lg/L 1.5g/L、酒石酸鈉為0.5g/L 2.5g/L、金屬鹽的濃度為0.1mg/L 10.00mg/L、表面活性劑的濃度為0.lmg/L 10.00mg/L、配位化合物的濃度為0.1mg/L 25.000mg/L。所述步驟I中氧化處理溫度為1°C 40°C、處理時間為Imin 15min。本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜，所述復合膜以鋁箔層為支撐層，在支撐層外表面附著有聚酰胺類聚合物層構成的熱封層，在支撐層內(nèi)表面附著有三層結構的聚丙烯構成的復合層；由于外層采用了聚酰胺類聚合物，保護鋁層在冷沖壓成型時，鋁層不易破裂，它經(jīng)冷沖壓成型后，能達到鋰離子電池對防水防潮、密封性、絕緣性和耐穿刺性能的工藝要求；本發(fā)明制成的鋁塑復合膜不僅冷沖壓成型性好，而且制成軟包裝鋰離子電池后，其隔水、隔氧、抗污染、熱封性、耐穿刺性及耐電解液浸泡性、電絕緣性效果很好；另外采用本發(fā)明制備方法，本發(fā)明的氧化處理溶液具有一定的表面吸附增強作用，同時其能增大陰極極化，增加氧化膜層組織晶粒的形核率，從而細化組織，在鋁箔表面上形成一定厚度、均勻、致密的轉(zhuǎn)化膜層；氧化處理溶液能夠增強轉(zhuǎn)化膜層與鋁合金基底的結合力以及平整表面的作用，使轉(zhuǎn)化膜具有優(yōu)良的耐蝕性能和與有機涂層具良好的附著力及沖擊性能等，鋁箔表面經(jīng)氧化處理處理后，鋁箔表面與高分子材料的結合力大大提；本發(fā)明制備方法的氧化處理溶液制備簡單，對工藝條件的控制要求相對較低，操作方便，成本低，且由于不含劇毒的六價鉻，屬綠色環(huán)保處理液。
具體實施方式
:本發(fā)明的一種鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜，復合膜以鋁箔層為支撐層，在支撐層外表面附著有聚酰胺類聚合物層構成的熱封層，在支撐層內(nèi)表面附著有三層結構的聚丙烯構成的復合層。作為較佳 的效果，經(jīng)試驗對比，本發(fā)明鋁塑復合膜各層的較佳尺寸范圍為:熱封層厚度為為15-25微米，支撐層厚度為40-60微米，復合層厚度為35-70微米，在以下制備本發(fā)明復合膜的制備方法的幾個實施例中進一步進行例舉:
實施例1一種制備本發(fā)明的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜的制備方法，包括以下順序的工藝步驟:(I)對支撐層鋁箔層表面進行表面處理:a、脫脂除油:將40微米的軟質(zhì)鋁箔層浸入化學除油劑除油，去除鋁箔表面上的油脂等雜質(zhì)；b、氧化處理:用氧化處理液對清洗后的鋁箔表面進行氧化處理，在鋁箔表面上形成轉(zhuǎn)化膜；C、清洗:對氧化處理后的鋁箔表面進行清洗，清洗鋁箔表面的酸液；即在鋁箔表面上形成 性能良好的轉(zhuǎn)化膜；(2)在處理好的鋁箔層外表面上通過干式復合工藝復合一層聚酰胺類聚合物層，厚度為15微米，干式復合溫度為20°C ；(3)在處理好的鋁箔層內(nèi)表面上通過擠出復合工藝復合一層具有三層結構聚丙烯復合層，厚度為35微米，擠出復合溫度為20°C。步驟I中氧化處理液為:pH值為1，氟離子濃度為1000mg/L、葡萄糖酸鈉為0.1g/L、酒石酸鈉為0.5g/L、金屬鹽的濃度為0.lmg/L、表面活性劑的濃度為0.lmg/L、配位化合物的濃度為0.lmg/L ο步驟I中氧化處理溫度為1°C、處理時間為15min。實施例2一種制備本發(fā)明的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜的制備方法，包括以下順序的工藝步驟:(I)對支撐層鋁箔層表面進行表面處理:a、脫脂除油:將50微米的軟質(zhì)鋁箔層浸入化學除油劑除油，去除鋁箔表面上的油脂等雜質(zhì)；b、氧化處理:用氧化處理液對清洗后的鋁箔表面進行氧化處理，在鋁箔表面上形成轉(zhuǎn)化膜；C、清洗:對氧化處理后的鋁箔表面進行清洗，清洗鋁箔表面的酸液；即在鋁箔表面上形成性能良好的轉(zhuǎn)化膜；(2)在處理好的鋁箔層外表面上通過干式復合工藝復合一層聚酰胺類聚合物層，厚度為20微米，干式復合溫度為200°C ；(3)在處理好的鋁箔層內(nèi)表面上通過擠出復合工藝復合一層具有三層結構聚丙烯復合層，厚度為50微米，擠出復合溫度為120°C。步驟I中氧化處理液為:pH值為4，氟離子濃度為2500mg/L、葡萄糖酸鈉為1.1g/L、酒石酸鈉為2g/L、金屬鹽的濃度為7mg/L、表面活性劑的濃度為6.00mg/L、配位化合物的濃度為 17.000mg/L。所述步驟I中氧化處理溫度為250°C、處理時間為8.5min。實施例3一種制備本發(fā)明的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜的制備方法，包括以下順序的工藝步驟:
(I)對支撐層鋁箔層表面進行表面處理:a、脫脂除油:將60微米的軟質(zhì)鋁箔層浸入化學除油劑除油，去除鋁箔表面上的油脂等雜質(zhì)；b、氧化處理:用氧化處理液對清洗后的鋁箔表面進行氧化處理，在鋁箔表面上形成轉(zhuǎn)化膜；C、清洗:對氧化處理后的鋁箔表面進行清洗，清洗鋁箔表面的酸液；即在鋁箔表面上形成性能良好的轉(zhuǎn)化膜；(2)在處理好的鋁箔層外表面上通過干式復合工藝復合一層聚酰胺類聚合物層，厚度為25微米，干式復合溫度為200°C ；(3)在處理好的鋁箔層內(nèi)表面上通過擠出復合工藝復合一層具有三層結構聚丙烯復合層，厚度為70微米，擠出復合溫度為200°C。所述步驟I中氧化處理液為:pH值為6，氟離子濃度為4000mg/L、葡萄糖酸鈉為
1.5g/L、酒石酸鈉為2.5g/L、金屬鹽的濃度為10.00mg/L、表面活性劑的濃度為10.00mg/L、配位化合物的濃度為25.000mg/Lo所述步驟I中氧化處理溫度為40°C、處理時間為lmin。以上所述實施例，只是本發(fā)明的較佳實例，并非來限制本發(fā)明實施范圍，故凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。·
權利要求
1.一種鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜，其特征在于所述復合膜以鋁箔層為支撐層，在支撐層外表面附著有聚酰胺類聚合物層構成的熱封層，在支撐層內(nèi)表面附著有三層結構的聚丙烯構成的復合層。
2.根據(jù)權利要求I所述的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜，其特征在于，所述熱封層厚度為為15-25微米，支撐層厚度為40-60微米，復合層厚度為35-70微米。
3.—種如權利要求I或2所述的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜的制備方法，其特征在于，制備包括以下順序的工藝步驟 (1)對支撐層鋁箔層表面進行表面處理 a、脫脂除油將軟質(zhì)鋁箔層浸入化學除油劑除油，去除鋁箔表面上的油脂等雜質(zhì)； b、氧化處理用氧化處理液對清洗后的鋁箔表面進行氧化處理，在鋁箔表面上形成轉(zhuǎn)化膜； C、清洗對氧化處理后的鋁箔表面進行清洗，清洗鋁箔表面的酸液；即在鋁箔表面上形成性能良好的轉(zhuǎn)化膜； (2)在處理好的鋁箔層外表面上通過干式復合工藝復合一層聚酰胺類聚合物層，厚度為15-25微米，干式復合溫度為20 200°C ； (3)在處理好的鋁箔層內(nèi)表面上通過擠出復合工藝復合一層具有三層結構聚丙烯復合層，厚度為35-70微米，擠出復合溫度為20 200°C。
4.權利要求3所述的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜的制備方法，其特征在于所述步驟I中氧化處理液為pH值為I 6，氟離子濃度為1000mg/L 4000mg/L、葡萄糖酸鈉為O. lg/L I. 5g/L、酒石酸鈉為O. 5g/L 2. 5g/L、金屬鹽的濃度為O. lmg/L 10. OOmg/L、表面活性劑的濃度為O. lmg/L 10. 00mg/L、配位化合物的濃度為0. lmg/L 25. OOOmg/L0
5.權利要求3所述的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜的制備方法，其特征在于所述步驟I中氧化處理溫度為1°C 40°C、處理時間為Imin 15min。
全文摘要
本發(fā)明涉及電池外殼材料技術領域，尤其是指一種鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜及其制備方法；本發(fā)明的鋰離子電池外殼材料鋁塑復合膜，由于外層采用了聚酰胺類聚合物，保護鋁層在冷沖壓成型時，鋁層不易破裂，它經(jīng)冷沖壓成型后，能達到鋰離子電池對防水防潮、密封性、絕緣性和耐穿刺性能的工藝要求；另外采用本發(fā)明制備方法，本發(fā)明的氧化處理溶液具有一定的表面吸附增強作用，從而細化組織，在鋁箔表面上形成一定厚度、均勻、致密的轉(zhuǎn)化膜層；使轉(zhuǎn)化膜具有優(yōu)良的耐蝕性能和與有機涂層具良好的附著力及沖擊性能等，鋁箔表面經(jīng)氧化處理處理后，鋁箔表面與高分子材料的結合力大大提；本發(fā)明制備方法的氧化處理溶液制備簡單，對工藝條件的控制要求相對較低，操作方便，成本低，且由于不含劇毒的六價鉻，屬綠色環(huán)保處理液。
文檔編號H01M2/02GK103252941SQ201210107120
公開日2013年8月21日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權日2012年4月12日
發(fā)明者陳洪, 鄧凌峰 申請人:東莞市才智坊新材料有限公司