一種高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池包裝材料領(lǐng)域，特別涉及一種高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物鋰離子電池由于具有比液態(tài)鋰離子電池更輕重量、電壓高、容量大、壽命長、自放電低、無記憶效應(yīng)和安全性等優(yōu)點，其已被廣泛應(yīng)用于手機、平板電腦、便攜攝像機、DVD影碟機等電池中，需求量呈快速增加趨勢。
[0003]鋁塑膜是聚合物鋰離子電池的封裝材料，其替代傳統(tǒng)的鋼殼對鋰離子進行保護，鋁塑膜具有重量輕、阻隔性和延展性好等優(yōu)點，很好地保護了聚合物鋰離子電池。由于聚合物鋰離子電池中含有多種有機溶劑和鋰鹽，如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、二乙基碳酸酯(DEC)、二甲氧基乙烷(DME)、二甲基碳酸酯(DMC)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、六氟砷酸鋰(LiASF6)等，這些溶劑具有極性和滲透性強的特征，同時電池中的鋰鹽極易水解，遇水能迅速產(chǎn)生強腐蝕性的氫氟酸和其他氣體，造成電池鼓氣、循環(huán)壽命下降和其他電性能(容量、絕緣性等)降低，甚至導(dǎo)致電池快速失效；另外，電池在高溫、高壓下熱封過程中，電池電芯周邊的金屬毛刺可能會刺穿包裝材料，導(dǎo)致電解液流出或電池短路，因此作為聚合物鋰離子電池的包裝材料需經(jīng)受電池加工過程及后續(xù)應(yīng)用過程長時間及環(huán)境侵蝕等影響因素對包裝材料質(zhì)量變化的考驗，所以普通的鋁塑膜并不能滿足聚合物鋰離子電池包裝材料性能的要求，在聚合物鋰離子電池中通常要求其包裝材料具有極高的阻隔性、良好的冷沖壓成型性、耐穿刺性、耐電解液穩(wěn)定性及絕緣熱封性能等。因此需求一種高性能的包裝鋁塑膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜及制備方法，該鋁塑膜具有優(yōu)異的阻隔性能、熱封性能、延展性能及耐腐蝕性能。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，包括改性聚丙烯層、第一膠粘劑層、鋁箔層、第二膠粘劑層、聚乙烯層、第三膠粘劑層、聚對苯二甲酸聚酯層；所述鋁塑膜由內(nèi)到外依次為改性聚丙烯層、第一膠粘劑層、鋁箔層、第二膠粘劑層、聚乙烯層、第三膠粘劑層、聚對苯二甲酸聚酯層。
[0006]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述改性聚丙烯層的材料為聚丙烯和環(huán)烯烴類共聚物共擠或環(huán)烯烴類共聚物、聚丙烯、聚乙烯三者共擠；所述改性聚丙烯層的厚度為10?100 μ m0
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述第一膠粘層、第二膠粘劑層、第三膠粘劑層的材料為單組分聚氨酯膠粘劑、雙組分聚氨酯膠粘劑、聚丙烯酸樹脂膠粘劑、聚醋酸乙烯膠粘劑、脲醛樹脂膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑中的一種或兩種以上組合。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述鋁箔層材料為軟質(zhì)鋁箔，厚度為30?100 μ m。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述鋁箔層雙面進行鉻化化學(xué)處理。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述鋁箔層雙面通過硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種或兩種進行表面處理。
[0011 ] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述聚乙烯層厚度為10?80 μ m，所述聚乙烯層雙面進行電暈處理，所述聚乙烯層材料為線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、共聚高密度聚乙烯、均聚高密度聚乙烯、改性聚乙烯中的一種或兩種以上組合。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述對苯二甲酸聚酯層的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、改性聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯中的一種或兩種以上組合。
[0013]一種制備高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0014]1.對改性聚丙烯膜單面和聚乙烯膜雙面進行等離子電暈處理；
[0015]2.對鋁箔雙面進行絡(luò)化處理；
[0016]3.在改性聚丙烯膜電暈處理面、鋁箔單面、聚乙烯膜雙面分別涂覆膠粘劑，按改性聚丙烯膜、鋁箔、聚乙烯膜、聚對苯二甲酸聚酯膜的層疊順序進行層壓復(fù)合，然后進行干燥、熟化、收卷，得到高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜。
[0017]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于:首先，本發(fā)明采用改性聚丙烯層作為熱封層，可有效增加鋁塑膜的阻隔性和化學(xué)穩(wěn)定性；其次，本發(fā)明在鋁箔層之外設(shè)置有聚乙烯層和對苯二甲酸聚酯層，可有效改善鋁塑膜的延展性、加工成型性和化學(xué)穩(wěn)定性。同時本發(fā)明采用多層復(fù)合流延技術(shù)生產(chǎn)，工藝技術(shù)簡單，性能優(yōu)良。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，I為改性聚丙烯層；2為第一膠粘劑層；3為鋁箔層；4為第二膠粘劑層；5為聚乙烯層；6為第三膠粘劑層；7為聚對苯二甲酸聚酯層。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡明本發(fā)明。
[0021]實施例
[0022]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，包括改性聚丙烯層1、第一膠粘劑層2、鋁箔層3、第二膠粘劑層4、聚乙烯層5、第三膠粘劑層6、聚對苯二甲酸聚酯層7 ;所述鋁塑膜由內(nèi)到外依次為改性聚丙烯層1、第一膠粘劑層2、鋁箔層3、第二膠粘劑層4、聚乙烯層5、第三膠粘劑層6、聚對苯二甲酸聚酯層7。
[0023]所述改性聚丙烯層I的材料為聚丙烯和環(huán)烯烴類共聚物共擠或環(huán)烯烴類共聚物、聚丙烯、聚乙烯三者共擠。所述改性聚丙烯層I的顏色為透明或白色，應(yīng)用溫度范圍在80°C?350°C，厚度為 10 ?100 μ m。
[0024]所述第一膠粘層2、第二膠粘劑層4、第三膠粘劑層6的材料為單組分聚氨酯膠粘劑、雙組分聚氨酯膠粘劑、聚丙烯酸樹脂膠粘劑、聚醋酸乙烯膠粘劑、脲醛樹脂膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑中的一種或兩種以上組合。膠粘劑的粘結(jié)方式可采用-OH與-NCO交聯(lián)固化的方式進行復(fù)合粘結(jié)，膠粘劑的厚度優(yōu)選為2-6 μ mo
[0025]所述鋁箔層3為軟質(zhì)鋁箔，厚度為30-100 μ m。所述鋁箔層3雙面進行鉻化化學(xué)處理或通過硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種或兩種進行表面處理。
[0026]所述聚乙稀層5厚度為10?80 μ m，所述聚乙稀層5雙面進行電暈處理，所述聚乙烯層5材料為線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、共聚高密度聚乙烯、均聚高密度聚乙烯、改性聚乙烯中的一種或兩種以上組合。
[0027]所述對苯二甲酸聚酯層7的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、改性聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯中的一種或兩種以上組合，對苯二甲酸聚酯層7厚度優(yōu)選30-40 μmD
[0028]一種制備高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜的方法，包括以下步驟:
[0029]I)對改性聚丙烯膜單面和聚乙烯膜雙面進行等離子電暈處理；
[0030]2)對鋁箔雙面進行絡(luò)化處理；
[0031]3)在改性聚丙烯膜電暈處理面、鋁箔單面、聚乙烯膜雙面分別涂覆膠粘劑，按改性聚丙烯膜、鋁箔、聚乙烯膜、聚對苯二甲酸聚酯膜的層疊順序進行層壓復(fù)合，然后進行干燥、熟化、收卷，得到高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜。
[0032]本發(fā)明的產(chǎn)品經(jīng)過測定達到以下指標(biāo):
[0033]1.剝離強度測試:電解液浸泡85°C、7天，層間剝離強度大于等于8N/15mm ;
[0034]2.抗?jié)B透性測試:在600C的水中浸泡14天，無分層，重量變化小于0.05克。
[0035]3.用生產(chǎn)現(xiàn)場模具成型，用卡尺測成型深度，最大沖深為雙面沖深。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，其特征在于，包括改性聚丙烯層、第一膠粘劑層、鋁箔層、第二膠粘劑層、聚乙烯層、第三膠粘劑層、聚對苯二甲酸聚酯層；所述鋁塑膜由內(nèi)到外依次為改性聚丙烯層、第一膠粘劑層、鋁箔層、第二膠粘劑層、聚乙烯層、第三膠粘劑層、聚對苯二甲酸聚酯層。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，其特征在于，所述改性聚丙烯層的材料為聚丙烯和環(huán)烯烴類共聚物共擠或環(huán)烯烴類共聚物、聚丙烯、聚乙烯三者共擠；所述改性聚丙烯層的厚度為10?100 μ m。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，其特征在于，所述第一膠粘層、第二膠粘劑層、第三膠粘劑層的材料為單組分聚氨酯膠粘劑、雙組分聚氨酯膠粘劑、聚丙烯酸樹脂膠粘劑、聚醋酸乙烯膠粘劑、脲醛樹脂膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑中的一種或兩種以上組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，其特征在于，所述鋁箔層材料為軟質(zhì)鋁箔，厚度為30?100 μ m?5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，其特征在于，所述鋁箔層雙面進行鉻化化學(xué)處理。6.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，其特征在于，所述鋁箔層雙面通過硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種或兩種進行表面處理。7.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，其特征在于，所述聚乙烯層厚度為10?80 μ m，所述聚乙烯層雙面進行電暈處理，所述聚乙烯層材料為線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、共聚高密度聚乙烯、均聚高密度聚乙烯、改性聚乙烯中的一種或兩種以上組合。8.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜，其特征在于，所述對苯二甲酸聚酯層的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、改性聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯中的一種或兩種以上組合。9.一種制備權(quán)利要求1?8任一項所述的高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜的方法，其特征在于，包括以下步驟: . 1.對改性聚丙烯膜單面和聚乙烯膜雙面進行等離子電暈處理； .2.對鋁箔雙面進行鉻化處理； . 3.在改性聚丙烯膜電暈處理面、鋁箔單面、聚乙烯膜雙面分別涂覆膠粘劑，按改性聚丙烯膜、鋁箔、聚乙烯膜、聚對苯二甲酸聚酯膜的層疊順序進行層壓復(fù)合，然后進行干燥、熟化、收卷，得到高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高性能鋰電池復(fù)合包裝鋁塑膜及制備方法。該鋁塑膜具有層狀結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外依次為改性聚丙烯層、第一膠粘劑層、鋁箔層、第二膠粘劑層、聚乙烯層、第三膠粘劑層、聚對苯二甲酸聚酯層。本發(fā)明具有高阻隔、易成型、高熱封等優(yōu)異性能，可提升鋰離子電池芯的包裝質(zhì)量，延長鋰離子電池的使用壽命。
【IPC分類】B32B15/09, B32B37/12, H01M2/02, B32B15/20, B32B15/085
【公開號】CN104979496
【申請?zhí)枴緾N201510407891
【發(fā)明人】章結(jié)兵, 謝鳳秀
【申請人】蘇州鋰盾儲能材料技術(shù)有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月13日