一種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料的制作方法
【專利摘要】一種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其具有耐水、耐高溫及耐腐蝕性，由基材層、接著層、鋁箔層、防蝕層、貼合層和內(nèi)層一起構(gòu)成從最外層至最內(nèi)層的迭層結(jié)構(gòu)，其中，該鋁箔層的單側(cè)或兩側(cè)表面以導(dǎo)電涂料涂布且固化成所述防蝕層，且使用含氟聚氨酯樹脂貼合膠構(gòu)成該防蝕層與該內(nèi)層之間的貼合層，應(yīng)用于鋰電池作為鋁塑膜包裝用途時(shí)，可促進(jìn)鋰電池具有優(yōu)異耐水性、耐高溫及耐蝕性，并且提升鋰電池的使用年限。
【專利說明】一種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，特別是ー種具有優(yōu)異耐水性、耐高溫及耐腐蝕性的鋁塑膜包裝材料，應(yīng)用于鋰電池作為鋁塑膜包裝使用，可提升鋰電池的使用年限。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池在同等容量的前提下，因?yàn)橐筝p、薄及壽命長(zhǎng)，除了將原本圓柱狀改變?yōu)槠桨迨街?，包裝材料也從金屬殼改為軟質(zhì)包裝的鋁塑膜，并且已廣泛應(yīng)用于iPhone、iPad、Ultrabook等3C產(chǎn)品，目前正積極開發(fā)用于電動(dòng)車等。
[0003]鋰電池的鋁塑膜包裝材料與食品軟包裝復(fù)合膜結(jié)構(gòu)相似，包括由最外層、中間層(或稱阻隔層)和最內(nèi)層迭合構(gòu)成的迭層結(jié)構(gòu)，各迭層之間通過貼合劑而形成貼合層，且將各迭層相互黏合成一體式的復(fù)合膜結(jié)構(gòu)。各迭層的材料及作用，說明如下:
[0004](I)最外層材料:
[0005]在加工過程中，最外層材料需要保護(hù)中間層或鋁箔層不受劃傷，并且能夠連續(xù)操作，同時(shí)保證產(chǎn)品的成品率；而且，在電池使用過程中，最外層材料也需要保護(hù)電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此，最外層材料的特性，需要具備耐沖擊性、耐穿刺性、耐熱及耐摩擦性，以及具備優(yōu)異絕緣性。
[0006](2)中間層材料:
[0007]鋰電池要求非常優(yōu)良的耐水蒸氣性能、良好黏合強(qiáng)度以保證熱封性能不受影響，因此，中間層材料的特性，必須有良好的抗針孔性，穩(wěn)定的可加工成型性及優(yōu)良的雙面復(fù)合性。
[0008](3)最內(nèi)層材料:
[0009]鋰電池的貨架時(shí)間長(zhǎng)，需要求最內(nèi)層材料具備優(yōu)良耐有機(jī)溶劑性、熱黏性及穩(wěn)定熱封強(qiáng)度。最內(nèi)層材料的摩擦系數(shù)不能過大，才能擁有良好凹凸模壓成型性能，以確保電池在生產(chǎn)過程中夠順利穩(wěn)定進(jìn)行。此外，抽真空時(shí)，鋰電池極耳的金屬毛刺，易穿刺最內(nèi)層材料，導(dǎo)致對(duì)最內(nèi)層材料產(chǎn)生不良后果，因此，最內(nèi)層材料也需具備優(yōu)良耐穿刺性。
[0010]然而，鋰電池使用鋁塑膜包裝材料時(shí)，為防止水份與六氟磷酸鋰(LiPF6)電解液反應(yīng)成氫氟酸(HF)，造成鋁箔腐蝕、電池短路、爆炸及膨脹等，對(duì)于多層包裝膜的迭層結(jié)構(gòu)要求，較使用硬殼包裝材料來得更加嚴(yán)苛。
[0011]為了改善上述要求，已經(jīng)公開的先前技術(shù)，包括:
[0012]美國(guó)第2002142178號(hào)公開了ー種聚合物電池用包裝材料，至少具備有基底層、鋁箔層及內(nèi)層。其中，設(shè)置在鋁箔層兩面的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理層，是使用磷酸鉻酸鹽處理而成的，鋁箔兩面先化學(xué)轉(zhuǎn)化處理以后，再通過各自的黏合劑與基層底及最內(nèi)層相互黏合。
[0013]中國(guó)專利第1581531A公開了ー種黏合劑，減少了內(nèi)層間黏合強(qiáng)度的經(jīng)時(shí)劣化，有利于電池貨架壽命和使用壽命的延長(zhǎng)。其結(jié)構(gòu)具有由耐熱性樹脂薄膜形成的外層，鋁箔芯層及由熱塑性樹脂薄膜形成的內(nèi)層，鋁箔芯層和內(nèi)層用黏合劑黏合，其中黏合劑是以聚烯烴多元醇和多官能異氰酸酷硬化劑為主要成分。
[0014]美國(guó)第2010255365號(hào)公開了ー種鋰電池用軟包裝復(fù)合材料，對(duì)鋁箔靠近熱封層的表面進(jìn)行了脫脂處理、熱水變性處理以及陽(yáng)極酸化處理等，使得該層上生成了一層抗酸性化合物，并在鋁箔與最內(nèi)層之間有抗酸性黏合性樹脂層。
[0015]但上述先前技術(shù)制成的鋰電池包裝材料，對(duì)耐酸性、耐水性的要求，仍不能滿足鋰電池使用鋁塑膜包裝材料的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]為解決此問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，具耐水性、耐高溫及耐腐蝕性，由基材層、接著層、鋁箔層、防蝕層、貼合層和內(nèi)層一起構(gòu)成從最外層至最內(nèi)層的迭層結(jié)構(gòu)，該基材層與該鋁箔層之間以該接著層黏接，該鋁箔層的另ー側(cè)表面以導(dǎo)電涂料涂布且固化成所述防蝕層，且使用含氟聚氨酯樹脂貼合膠構(gòu)成該防蝕層與該內(nèi)層之間的貼合層，將具備這種迭層結(jié)構(gòu)的鋁塑膜包裝材料作為鋰電池的鋁塑膜包裝用途時(shí)，可促進(jìn)鋰電池具優(yōu)異耐水性、耐高溫及耐蝕性，并且提升鋰電池的使用年限。
[0017]作為優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料，于該鋁箔層與接著層之間可増加一層防蝕層。
[0018]作為優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料的貼合層，是使用含OH改性氟碳樹脂與多元醇依不同配比混合后與異氰酸酯反應(yīng)制成含氟聚氨酯樹脂多元醇，再與耐高溫環(huán)氧樹脂調(diào)配成具有互穿網(wǎng)狀(Interpenetrating Network)結(jié)構(gòu)的含氟聚氨酯樹脂貼合膠,且使用及固化于所述防蝕層與所述內(nèi)層之間而構(gòu)成。
[0019]作為優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料的貼合層，是使用下列組成構(gòu)成所述含氟聚氨酯多元醇貼合膠的主要成分:
[0020]a) 65 ?92wt % 多元醇；
[0021 ] b ) 0.5?8.0wt %含OH改性氟碳樹脂；
[0022]c) 5?30wt %環(huán)氧樹脂；
[0023]所述含OH改性氟碳樹脂的化學(xué)式如下:
[0024](CFX-CYZ)m- (CH2-CHOH)n
[0025]其中，F(xiàn)為氟；X、Y、Z可為鹵素或氫⑶；m、n為大于零的正整數(shù)；
[0026]本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料具有耐水性、耐高溫及耐腐蝕性的迭層結(jié)構(gòu)，適用于制成鋰電池的鋁塑膜包裝，可防止水份與鋰電池的六氟磷酸鋰(LiPF6)電解液反應(yīng)成氫氟酸(HF)、可避免鋰電池的鋁箔受到腐蝕、可防護(hù)鋰電池避免發(fā)生電池短路、爆炸及膨脹、以及可提升鋰電池的使用年限。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料的第一種迭層結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0028]圖2為本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料的第二種迭層結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0029]附圖標(biāo)記
[0030]10鋁塑膜包裝材料
[0031]20基材層[0032]30接著層
[0033]40鋁箔層
[0034]50防蝕層
[0035]60貼合層
[0036]70 內(nèi)層
【具體實(shí)施方式】
[0037]如圖1所示，本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料10為迭層結(jié)構(gòu)，適用于制成鋰電池的鋁塑膜包裝，采用冷沖壓成型，具備適宜伸長(zhǎng)率、較高抗沖擊強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度。
[0038]所述鋁塑膜包裝材料10有二種不同迭層結(jié)構(gòu)，其第一種迭層結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包含由耐熱性樹脂薄膜所構(gòu)成的基材層20，且從所述基材層20的一面，至少依序積層有接著層30、鋁箔層40、防蝕層50、貼合層60以及由熱塑性樹脂薄膜所構(gòu)成的內(nèi)層70 ;其中，在所述鋁箔層40的ー側(cè)，設(shè)有所述防蝕層50，使得所述鋁箔層40具備阻水性及耐酸性，以防止所述鋁箔層40受到腐蝕。
[0039]所述鋁塑膜包裝材料10的第二種迭層結(jié)構(gòu)，如圖2所示，與第一種迭層結(jié)構(gòu)的差異是在所述鋁箔層40的兩側(cè)分別設(shè)有所述防蝕層50，以加強(qiáng)所述鋁箔層40的防止腐蝕能力。
[0040]本發(fā)明的所述鋁塑膜包裝材料10的各迭層材料及作用，說明如下:
[0041](基材層)
[0042]如圖1所示，所述基材層20為單層或多層耐熱性樹脂薄膜，為適合采用冷沖壓成型的外層材料，可選自聚酰胺(NYLON)樹脂或聚酯樹脂(PET)的延伸薄膜或未拉伸膜?’為了方便說明，下文將聚酰胺樹脂延伸薄膜或未拉伸膜簡(jiǎn)稱為耐隆薄膜，同時(shí)，將聚酯樹脂延伸薄膜或未拉伸膜簡(jiǎn)稱為聚酯薄膜。
[0043]所述基材層20的用途，主要是用于保護(hù)鋁箔層40、防蝕層50、貼合層60等中間迭層材料，其次是用于印刷標(biāo)注文字，故需具備優(yōu)異印刷性。
[0044]所述基材層20的厚度,介于10~50微米(ii m)。厚度小于10微米的基材層20,在鋁塑膜包裝材料10冷沖壓成型時(shí)，有延伸率不足及絕緣性亦降低的缺點(diǎn)，將導(dǎo)致所述鋁塑膜包裝材料10成型不良；而且，現(xiàn)有技術(shù)的鋁塑膜，皆應(yīng)用在輕薄化的鋰電池上，沒有需求使用厚度超過50微米的基材層20。
[0045](鋁箔層)
[0046]鋰電池的循環(huán)壽命，與大氣環(huán)境中的濕度息息相關(guān)，空氣中的水分有透過作用，水分會(huì)直接影響電池循環(huán)壽命。因此，所述鋁塑膜包裝材料10的各復(fù)合層的阻隔性能極為重要，其中，所述鋁箔層40為鋰電池阻隔水分透滲的關(guān)鍵性迭層構(gòu)件。
[0047]所述鋁箔層40具備優(yōu)異阻隔水分性能的條件，在于其厚度應(yīng)在30微米以上，較佳為30~100微米。
[0048]所述鋁箔層40的材質(zhì)，一般使用軟質(zhì)鋁箔，但為了賦予具備更佳耐針孔性及成形延展性，優(yōu)選為使用含鐵及硅的鋁箔。所述鋁箔層40的鐵含量，優(yōu)選為介于0.1~5wt%，最優(yōu)選為介于0.3~lwt% ;所述招箔層40的娃含量,優(yōu)選為介于0.1~5wt%,最優(yōu)選為介于0.3 ~lwt%。[0049]為了提升所述鋁箔層40的耐氫氟酸抵抗力，所述鋁箔層40以經(jīng)過脫脂處理或化成處理較佳。所述化成處理是在所述鋁箔層40的金屬表面生長(zhǎng)出一層氧化物，如鉻酸鹽、磷酸鹽、磷酸鉻、磷酸鋅、氟化物類及有機(jī)-無機(jī)類SiO2等，其中，以鉻酸鹽、磷酸鹽、磷酸鉻皮膜最佳。
[0050](接著層)
[0051]如圖1或圖2所示，所述接著層30用于黏合所述基材層20及所述鋁箔層40，可使用聚胺甲酸酯類黏合劑經(jīng)固化后構(gòu)成所述接著層30。
[0052](防蝕層)
[0053]如圖1或圖2所示，所述防蝕層50采用導(dǎo)電涂料涂布在所述鋁箔層40的單側(cè)或兩側(cè)表面，且經(jīng)高溫固化后構(gòu)成。所述導(dǎo)電涂料為選自聚苯胺(Polyaniline)、聚卩比咯(Polypyrrole)、聚噻吩(Polythiophene)中的至少一種或多種。
[0054]所述導(dǎo)電涂料經(jīng)高溫固化后，在所述鋁箔層40的單側(cè)或兩側(cè)表面形成一層厚度介于10?500納米(nm)的導(dǎo)電聚合物，兼具導(dǎo)電功能及阻隔水氣功能。而且，所述導(dǎo)電聚合物可使得鋁箔層40中的金屬在鋁箔層40與導(dǎo)電聚合物之間的界面形成一層致密的金屬氧化膜，讓鋁箔層40中的金屬的電極電位處于鈍化區(qū)，進(jìn)而使得鋁箔層40中的金屬得到保護(hù)。
[0055](內(nèi)層)
[0056]如圖1所示，所述內(nèi)層70為單層或多層熱塑性樹脂薄膜，選自聚烯烴類聚合物或聚烯烴類共聚合物薄膜，包括聚丙烯、聚乙烯、順丁烯二酸改質(zhì)聚丙烯、乙烯-丙烯酸酯共聚物、或含離子鍵的聚合物樹脂等未延伸薄膜。
[0057]所述內(nèi)層70的用途，主要是用于與鋰電池的電解液接觸，且具有熱封性，用以提高對(duì)鋰電池耐電解液性。
[0058]所述內(nèi)層70的厚度，介于10?60微米。鋰電池使用厚度小于10微米的內(nèi)層70時(shí)，有熱封性不足的缺點(diǎn)，將導(dǎo)致鋰電池的電性性能不良；而且，現(xiàn)有技術(shù)的鋁塑膜，皆應(yīng)用在輕薄化的鋰電池上，沒有需求使用厚度超過60微米的內(nèi)層70。
[0059](貼合層)
[0060]如圖1或圖2所示，所述貼合層60是一種含氟聚氨酯樹脂貼合膠，更具體而言，是一種含氟聚氨酯多元醇的貼合膠，且涂布在所述防蝕層50與所述內(nèi)層70之間經(jīng)過固化而構(gòu)成。所述貼合層60的含氟聚氨酯樹脂貼合膠配方(以下簡(jiǎn)稱貼合膠的主要成分)，以含OH改性氟碳樹脂與多元醇為原料，依不同配比調(diào)配，再與異氰酸酯混合、加熱形成含氟聚氨酯多元醇，其中，多元醇與異氰酸酯的摩爾比為I?3 ;然后，對(duì)所述含氟聚氨酯多元醇再導(dǎo)入適量耐高溫環(huán)氧樹脂及硬化劑等添加劑，再調(diào)制成所述含氟聚氨酯樹脂貼合膠。
[0061]所述貼合膠的主要成分，包含:
[0062]a) 65 ?92wt % 多元醇；
[0063]b) 0.5?8.0wt %含OH改性氟碳樹脂，優(yōu)選為0.5?4.5wt % ;及
[0064]c) 5?30wt %環(huán)氧樹脂。
[0065]所述含OH改性氟碳樹脂的化學(xué)式如下:
[0066](CFX-CYZ)m- (CH2-CHOH)n
[0067]其中，F(xiàn)為氟；X、Y、Z可為鹵素或氫⑶；m、η為大于零的正整數(shù)。[0068]所述貼合膠的成分中，含OH改性氟碳樹脂包含氟乙烯成分，其中C-F鍵具有可靠耐久性及具有極佳耐化性、疏水性及耐熱性，對(duì)氫氟酸具有相當(dāng)?shù)挚沽?，又包含OH官能基，可與異氰酸銨反應(yīng)，但使用含OH改性氟碳樹脂的C-F數(shù)量偏多時(shí)，黏合效果反而變差。因此，優(yōu)選為選用OH價(jià)介于30?100mgK0H/g的含OH改性四氟碳樹脂與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，不但可提升所述含氟聚氨酯樹脂貼合膠的兼容性以及對(duì)基材的密著力，同時(shí)可促進(jìn)本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料10將所述貼合層60與所述鋁箔層40及所述內(nèi)層70緊密黏著。
[0069]所述(耐高溫)環(huán)氧樹脂可為雙官能基或多官能基環(huán)氧樹脂，用于提升所述貼合層60對(duì)內(nèi)層70及鋁箔層40的耐電解液接著性，其環(huán)氧當(dāng)量為100?2000，且選自由雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、丁二烯型環(huán)氧樹脂、線性酚醛(Novolac)酚甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛酚雙苯甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛酚對(duì)二甲苯甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛酚亞二苯基甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛酚二環(huán)戊二烯甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛苯甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛萘環(huán)甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛丙二酚甲醛環(huán)氧樹脂及線性酚醛間苯二酚環(huán)氧樹脂組成的組中的一種或多種環(huán)氧樹脂；優(yōu)選為選用線性酚醛環(huán)氧樹脂。
[0070]所述貼合膠的成分中，使用線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂，具有優(yōu)異耐酸性及耐溶劑性；所述貼合膠的成分中，使用雙酚A環(huán)氧樹脂，具有優(yōu)異柔軟性。
[0071]所述貼合膠的成分中，選用線性酚醛酚甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛萘環(huán)甲醛環(huán)氧樹脂或線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂時(shí)，由于這些環(huán)氧樹脂具備苯環(huán)結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異剛性特性，高使用量之下易導(dǎo)致貼合膠硬化，不利于沖坑深度，單獨(dú)使用時(shí)，所述貼合膠的環(huán)氧樹脂總用量，需限制在5?15wt %。
[0072]所述貼合膠的成分中，選用兩種以上的環(huán)氧樹脂混合，且將所述貼合膠的環(huán)氧樹脂總用量限制介于5?30wt %，可提升本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料10的沖坑深度及電解液接著性等物性。例如，所述貼合膠的成分中，選擇依重量比1:1混合并用雙酚A環(huán)氧樹脂及線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂，且環(huán)氧樹脂總用量介于5.0?30wt %，可提升貼合層60與內(nèi)層70及貼合層60與鋁箔層40之間的接合強(qiáng)度，使得內(nèi)層70及鋁箔層40獲得最佳耐電解液接著性，進(jìn)而對(duì)本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料10提升其耐酸性、耐溶劑性、耐水性、耐高溫性等功能，并使得本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料10可獲得最佳沖坑深度。
[0073]所述多元醇的飽和碳數(shù)，優(yōu)選為8?36個(gè)碳組合。所述多元醇可使用聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、丙烯酸多元醇或烯烴多元醇的其中一種或多種組合。其中，所述聚氨酯多元醇優(yōu)選為選用含氟聚氨酯多元醇，分子量介于15，000?35，000，最優(yōu)選為分子量介于25，000?30，000。
[0074]所述聚酯多元醇的制法，可選用脂肪族類二元酸或芳香族類二元酸，與脂肪族類二元醇或芳香族類二元醇反應(yīng)，再與異氰酸酯反應(yīng)而形成聚氨酯多元醇。
[0075]所述脂肪族類二元酸，包括:琥珀酸、酒石酸、已二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸或癸二酸。所述芳香族類的二元酸，包括:間苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿帷?br> [0076]所述脂肪族類二元醇，包括:乙二醇、丙烯二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇或癸二醇。所述芳香族類二元醇，優(yōu)選為苯二甲醇。
[0077](其它添加劑)
[0078](I)硬化劑
[0079]可選用多官能性異氰酸酯，包括:甲苯二異氰酸酯、二苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或異酮二異氰酸酯等，且優(yōu)選為選用官能數(shù)為3~6的多官能性異氰酸酯。
[0080](2)催化劑
[0081]可選用有機(jī)錫(T-12)、有機(jī)鉍、有機(jī)鋅、有機(jī)鋯或二甲基乙醇胺。
[0082](3)抗氧化劑
[0083]可選用受阻酚類抗氧劑(簡(jiǎn)稱抗氧劑-1010)或二丁基羥基甲苯(BHT)抗氧劑。
[0084]其中，所述抗氧劑-1010的產(chǎn)品名稱，包括:NYN0X-1010(南亞塑料公司制品，英文名稱:Tetrakis methylene (3，5-d1-tert-butyl-4_hydroxyl propoinate)Methane),由3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基丙酸甲酯與季戊四醇酯交換反應(yīng)制得。
[0085]本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料10，具有耐水、耐酸及耐高溫的特性，用于制成鋰電池鋁塑膜包裝材料，將促進(jìn)鋰電池具備優(yōu)異耐蝕性及耐高溫性，且可以有效提升鋰電池的使用年限。
[0086]為了具體說明本發(fā)明的鋁塑膜包裝材料10的特點(diǎn)，舉以下實(shí)施例及比較例作進(jìn)一步說明，且依下列評(píng)估方法進(jìn)行測(cè)試:
[0087](I)沖壓成型性
[0088]將樣品裁成150mmX200mm，進(jìn)行冷沖壓成形，根據(jù)形成深度，測(cè)量最大沖坑深度作為成型性難易評(píng)比，深度愈大愈容易成行。
[0089](2)耐電解液性剝離強(qiáng)度
[0090]電解液成分(EC:DEC=1:1，IM LiPF6)，將樣品切15mm寬小片放入電解液中85°C下密閉浸泡4小時(shí)，評(píng)估鋁箔/內(nèi)層之間的剝離強(qiáng)度。
[0091](3)熱封強(qiáng)度
[0092]將兩片樣品的內(nèi)層對(duì)內(nèi)層依封裝條件:180°C *4sec*0.6MP進(jìn)行熱封,然后以拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試接著強(qiáng)度(N/10mm)，本項(xiàng)測(cè)試評(píng)估樣品熱封強(qiáng)度，熱封強(qiáng)度愈高，電池液愈不會(huì)外漏，一般為20N/10mm以上。
[0093](4)封包性評(píng)估
[0094]將樣品注入電解液(EC:DEC=1:1, IM LiPF6)，熱封后保存一個(gè)月，確認(rèn)有無漏電解液。
[0095]【實(shí)施例1】
[0096]在四口燒杯中加入100重量份多元醇(南亞塑料公司制品，Mw=3000)、1重量份含OH改性氟碳樹脂、及加入(有機(jī)錫T12)催化劑、抗氧劑-1010及溶劑，經(jīng)過混合并加熱至80°C，加入計(jì)量的甲苯二異氰酸酯(TDI)持續(xù)攪拌，并反應(yīng)5~8小時(shí)，冷卻后得到含氟聚
氨酯多元醇。
[0097]將上述含氟聚氨酯多元醇與10重量份線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂(南亞塑料公司制品)及多官能異氰酸酯混合，得到含氟聚氨酯樹脂貼合膠。
[0098]鋁塑膜制作:
[0099](I)采用厚度為25微米的耐隆薄膜作為基材層；
[0100](2)采用厚度為40微米的聚丙烯膜作為內(nèi)層；
[0101](3)采用經(jīng)過脫脂處理且厚度為40微米的軟質(zhì)鋁箔為鋁箔層，以凹版涂布機(jī)將聚苯胺導(dǎo)電涂料(南亞塑料公司制品)涂布在鋁箔上，經(jīng)固化后形成防蝕層，為不影響鋁箔的顏色，防蝕層的涂布厚度為 lOOnm。[0102](4)使用聚胺基黏合膠(南亞塑料公司制品)將基材層貼合到?jīng)]有涂布上述防蝕層的鋁箔層表面；
[0103](5)使用本實(shí)施例的含氟聚氨酯樹脂貼合膠將內(nèi)層貼合到鋁箔層的防蝕層表面；
[0104](6)經(jīng)熟化溫度60°C、熟化時(shí)間5天制成鋁塑膜。
[0105]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0106]【實(shí)施例2】
[0107]使用表1的貼合膠組成，將實(shí)施例1的含氟聚氨酯多元醇改用5重量份含OH改性氟碳樹脂合成，其余的制作鋁塑膜條件皆與實(shí)施例1相同。
[0108]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0109]【實(shí)施例3】
[0110]使用表1的貼合膠組成，將實(shí)施例1的含氟聚氨酯樹脂貼合膠改用20重量份雙酚A環(huán)氧樹脂及20重量份線性酚醛酚甲醛環(huán)氧樹脂混合，其余的制作鋁塑膜條件皆與實(shí)施例1相同。
[0111]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0112]【實(shí)施例4】
[0113]使用表1的貼合膠組成，將實(shí)施例1的含氟聚氨酯樹脂貼合膠改用20重量份雙酚A環(huán)氧樹脂及20重量份線性酚醛萘環(huán)甲醛環(huán)氧樹脂混合，其余的制作鋁塑膜條件皆與實(shí)施例I相同。
[0114]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0115]【實(shí)施例5】
[0116]使用表1的貼合膠組成，將實(shí)施例1的含氟聚氨酯樹脂貼合膠改用20重量份雙酚A環(huán)氧樹脂(南亞塑料公司)混合，其余的制作鋁塑膜條件皆與實(shí)施例1相同。
[0117]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0118]【實(shí)施例6】
[0119]使用表1的貼合膠組成，將實(shí)施例1的含氟聚氨酯樹脂貼合膠改用10重量份雙酚A環(huán)氧樹脂及10重量份諾線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂混合，其余的制作鋁塑膜條件皆與實(shí)施例I相同。
[0120]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0121]【實(shí)施例7】
[0122]使用表1的貼合膠組成，將實(shí)施例1的含氟聚氨酯樹脂貼合膠改用20重量份雙酚A環(huán)氧樹脂及20重量份線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂混合，其余的制作鋁塑膜條件皆與實(shí)施例I相同。
[0123]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0124]【比較例I】
[0125]在四口燒杯中加入100重量份聚酯多元醇(南亞塑料公司制品)、催化劑、抗氧劑-1010及溶劑，經(jīng)過混合并加熱至80°C，加入計(jì)量的甲苯二異氰酸酯(TDI)持續(xù)攪拌，并反應(yīng)5~8小時(shí),冷卻后得到聚多元醇。
[0126]將上述聚多元醇與多官能異氰酸酯混合，得到聚酯樹脂貼合膠。
[0127]鋁塑膜制作:[0128](I)采用厚度為25微米的耐隆薄膜作為基材層；
[0129](2)采用厚度為40微米的聚丙烯膜作為內(nèi)層；
[0130](3)采用經(jīng)過脫脂處理且厚度為40微米的軟質(zhì)鋁箔為鋁箔層，以凹版涂布機(jī)將聚苯胺導(dǎo)電涂料(南亞塑料公司制品)涂布在鋁箔上，經(jīng)固化后形成防蝕層，為不影響鋁箔的顏色，防蝕層的涂布厚度為lOOnm。
[0131](4)使用聚胺基黏合膠(南亞塑料公司)將基材層貼合到?jīng)]有涂布上述防蝕層的鋁箔層表面；
[0132](5)再使用比較例的聚氨酯樹脂貼合膠將內(nèi)層貼合到鋁箔層的防蝕層表面；
[0133](6)經(jīng)熟化溫度60°C、熟化時(shí)間5天制成鋁塑膜。
[0134]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0135]【比較例2】
[0136]在四口燒杯中加入100重量份聚酯多元醇(南亞塑料公司制品)、催化劑、抗氧劑-1010及溶劑，經(jīng)過混合并加熱至80°C，加入計(jì)量的甲苯二異氰酸酯(TDI)持續(xù)攪拌，并反應(yīng)5~8小時(shí),冷卻后得到聚多元醇。
[0137]將上述聚多元醇與20重量份線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂(南亞塑料公司)及多官能異氰酸酯混合，得到聚酯樹脂貼合膠。
[0138]鋁塑膜制作:
[0139]與比較例I制作方式相同。
[0140]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0141]【比較例3】
[0142]在四口燒杯中加入100重量份多元醇(南亞塑料公司出品，Mw=3000)、1重量份含OH改性氟碳樹脂、催化劑(有機(jī)錫T12)、抗氧劑-1010及溶劑加以混合并加熱至80°C，加入計(jì)量的甲苯二異氰酸酯(TDI)持續(xù)攪拌，并反應(yīng)5~8小時(shí)，冷卻后得到含氟聚氨酯多元醇。
[0143]鋁塑膜制作:
[0144]與比較例I制作方式相同。
[0145]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0146]【比較例4】
[0147]同實(shí)施例7的貼合膠組成，但鋁箔只采用脫脂處理。
[0148]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0149]【比較例5】
[0150]使用表1的貼合膠組成，將實(shí)施例1的含氟聚氨酯多元醇改用10重量份含OH改性氟碳樹脂合成，其余的制作鋁塑膜條件皆與實(shí)施例1相同。
[0151]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0152]【比較例6】
[0153]使用表1的貼合膠組成，將實(shí)施例1的含氟聚氨酯樹脂貼合膠改用20重量份線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂(南亞塑料公司)混合，其余的制作鋁塑膜條件皆與實(shí)施例1相同。
[0154]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0155]【比較例7】[0156]使用表1的貼合膠組成，將實(shí)施例7的含氟聚氨酯樹脂貼合膠改用20重量份線性酚醛萘環(huán)甲醛環(huán)氧樹脂混合，其余的制作鋁塑膜條件皆與實(shí)施例1相同。
[0157]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0158]【比較例8】
[0159]同實(shí)施例7的貼合膠組成，但鋁箔采用鉻酸鹽處理。
[0160]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。 [0161]【比較例9】
[0162]將比較例I聚多元醇與20重量份雙酚A環(huán)氧樹脂及20重量份線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂(南亞塑料公司)及多官能異氰酸酯混合，得到聚酯樹脂貼合膠。
[0163]鋁塑膜制作:
[0164]與比較例8制作方式相同。
[0165]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0166]【比較例10】
[0167]將比較例I聚多元醇與20重量份雙酚A環(huán)氧樹脂及20重量份線性酚醛酚甲醛環(huán)氧樹脂(南亞塑料公司)及多官能異氰酸酯混合，得到聚酯樹脂貼合膠。
[0168]鋁塑膜制作:
[0169]與比較例8制作方式相同。
[0170]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0171]【比較例11】
[0172]將比較例I聚多元醇與20重量份雙酚A環(huán)氧樹脂及20重量份線性酚醛萘環(huán)甲醛環(huán)氧樹脂(南亞塑料公司)及多官能異氰酸酯混合，得到聚酯樹脂貼合膠。
[0173]鋁塑膜制作:
[0174]與比較例8制作方式相同。
[0175]測(cè)試所制成的鋁塑膜的物性，其結(jié)果詳如表1所示。
[0176]表1
[0177]
【權(quán)利要求】
1.一種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，至少包含由耐隆薄膜或聚酯薄膜構(gòu)成厚度介于10~50微米(ym)的基材層、由軟質(zhì)鋁箔構(gòu)成厚度介于30~100微米且與所述基材層接合的鋁箔層、以及由聚烯烴類聚合物或聚烯烴類共聚合物薄膜構(gòu)成厚度介于10~60微米的內(nèi)層，其特征在于，在所述鋁箔層與所述內(nèi)層之間，所述鋁箔層的表面設(shè)有以導(dǎo)電涂料經(jīng)高溫固化構(gòu)成厚度介于10~500納米(nm)的防蝕層，且所述防蝕層再以一種含氟聚氨酯樹脂貼合膠構(gòu)成該防蝕層與所述內(nèi)層之間的貼合層，其中，所述貼合膠的成分，包含: a)65~92wt %多兀醇； b)0.5~8.0wt %含OH改性氟碳樹脂；及 c)5.0~30wt %環(huán)氧樹脂。
2.如權(quán)利要求1所述的ー種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其中，在所述鋁箔層與所述基材之間，所述鋁箔層的表面設(shè)有以導(dǎo)電涂料經(jīng)高溫固化構(gòu)成厚度介于10~500納米(nm)的防蝕層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的ー種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其中，所述防蝕層的導(dǎo)電涂料選自聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩中的至少ー種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的ー種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其中，所述貼合膠成分中的含OH改性氟碳樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下:
(CFX-CYZ)m- (CH2-CHOH)n 其中F為氟ふY、Z為鹵素或氫⑶；m、n為大于零的正整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的`ー種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其中，所述貼合膠成分中的含OH改性氟碳樹脂使用量以0.5~4.5wt %取代。
6.如權(quán)利要求4或5所述的ー種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其中，所述貼合膠成分中的多元醇具有8~36個(gè)碳，且選自聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、丙烯酸多元醇或烯烴多元醇的其中ー種或多種組合。
7.如權(quán)利要求6所述的ー種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其中，所述聚酯多元醇的分子量介于15，000~35，000。
8.如權(quán)利要求4或5所述的ー種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其中，所述貼合膠成分中的含OH改性氟碳樹脂的OH價(jià)介于30~100mgK0H/g。
9.如權(quán)利要求4或5所述的ー種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其中，所述貼合膠組成中的環(huán)氧樹脂選自由雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、丁二烯型環(huán)氧樹脂、線性酚醛酚甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛酚雙苯甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛酚對(duì)二甲苯甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛酚亞二苯基甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛酚二環(huán)戊二烯甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛苯甲醛環(huán)氧樹月旨、線性酚醛聯(lián)苯甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛萘環(huán)甲醛環(huán)氧樹脂、線性酚醛丙二酚甲醛環(huán)氧樹脂及線性酚醛間苯二酚環(huán)氧樹脂所組成的組中的ー種或多種組合。
10.如權(quán)利要求4或5所述的ー種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，其中，所述貼合膠組成中的環(huán)氧樹脂使用量以5~15wt %取代。
【文檔編號(hào)】B32B15/08GK103560213SQ201310492679
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】馮殿潤(rùn), 黃英德, 林昭賢, 袁敬堯, 程嘉和, 馬登科 申請(qǐng)人:南亞塑膠工業(yè)股份有限公司