一種鋰電池復(fù)合包裝高阻隔鋁塑膜及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池包裝材料領(lǐng)域，特別涉及一種鋰電池復(fù)合包裝高阻隔鋁塑膜。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著鋰電池技術(shù)及產(chǎn)量的增加，鋰電池封裝材料的需求也越來越大，鋰電池的封裝材料已開始采用鋁塑膜來代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼殼，鋁塑膜封裝材料已成為未來鋰電池包裝材料應(yīng)用發(fā)展的主流。
[0003]鋰電池的包裝是構(gòu)成鋰離子電池的一個(gè)不可缺少的重要組成部分，包裝膜的質(zhì)量好壞直接關(guān)系鋰電池的成品率。鋰電池包裝鋁塑膜對水分和氧氣等阻隔性要求非常高，是普通鋁塑膜的10000倍以上；其次，鋁塑膜要能有效抵制內(nèi)部電解液對它的溶脹、溶解、滲透、吸收及電化學(xué)反應(yīng)。電池內(nèi)的電解液是由多種有機(jī)溶劑和遇水分能迅速產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性氫氟酸的鋰鹽存在。多種有機(jī)溶劑通常會(huì)溶脹，溶解、吸收軟包裝材料，尤其是它們是通用復(fù)合材料用膠粘劑的良好溶劑，會(huì)破壞復(fù)合層間粘結(jié)效果，改變電解液中各組份的濃度，進(jìn)而影響電池的電性能。而強(qiáng)腐蝕性氫氟酸的存在，將嚴(yán)重腐蝕鋁箔，使內(nèi)膜與鋁箔分離，進(jìn)而把鋁箔腐蝕穿孔，從而破壞了整個(gè)包裝；再次，鋁塑膜的內(nèi)膜必須耐電池電芯周邊毛刺的穿刺及高溫和壓力作用下熱封時(shí)金屬電極與軟包裝材料中鋁箔的絕緣性。鋰離子電池芯周邊通常有銅網(wǎng)和鋁網(wǎng)的毛刺，在抽真空收縮時(shí)，毛刺會(huì)猛刺內(nèi)膜，可能會(huì)刺穿內(nèi)膜直至鋁箔，那么電芯內(nèi)的氫氟酸將直通鋁箔造成點(diǎn)狀腐蝕，加速電化學(xué)腐蝕，改變電解液的組成，嚴(yán)重時(shí)將鋁箔腐蝕穿透而漏液，同時(shí)也會(huì)造成短路，導(dǎo)致電池報(bào)廢，成品率降低。因而鋁塑膜應(yīng)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，而現(xiàn)有的鋁塑膜通常會(huì)在耐穿刺、耐電解液腐蝕穿透、層間粘結(jié)性及外層電解液滴落耐腐蝕等方面出現(xiàn)問題，影響電池的成品率和電池穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鋰電池復(fù)合包裝高阻隔鋁塑膜及制備方法，該鋁塑膜具有優(yōu)異的阻隔性能、熱封性能、延展性能、耐腐蝕性能，同時(shí)鋁塑膜層間具有強(qiáng)的粘結(jié)性能。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種鋰電池復(fù)合包裝高阻隔鋁塑膜，包括共聚丙烯層、第一膠粘劑層、對苯二甲酸類樹脂層、第二膠粘劑層、金屬氧化膜層、鋁箔層、第三膠粘劑層、尼龍層、涂氟層，所述鋁塑膜由內(nèi)到外依次層疊所述共聚丙烯層、第一膠粘劑層、對苯二甲酸類樹脂層、第二膠粘劑層、金屬氧化膜層、鋁箔層、第三膠粘劑層、尼龍層、涂氟層。
[0006]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述第一膠粘劑層、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；所述第一膠粘劑層、第二膠粘劑層、第三膠粘劑層的厚度為I?30 μm。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述涂氟層的材料包括氟碳聚合物、固化劑、紫外吸收劑、溶劑；所述氟碳聚合物為聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、二氟乙烯均聚物、四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物、改性氟碳聚合物中的一種或兩種以上組合，所述涂氟層的厚度為I?20 μ m。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述涂氟層的固化劑為聚酯樹脂、多異腈酸酯、脲醛樹脂中的一種或兩種以上組合。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述涂氟層的紫外吸收劑為二氧化鈦、二氧化硅、硫酸鋇、納米碳酸鈣中的一種或兩種以上組合，所述涂氟層的溶劑為醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁醚醋酸酯中的一種或兩種以上組合。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述鋁箔層的材料為鋁箔。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述金屬氧化膜層的厚度為0.1?10 μ m ;所述金屬氧化膜層的材料為通過對鋁箔表面進(jìn)行化學(xué)氧化處理而形成的金屬氧化膜。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述對苯二甲酸類樹脂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；所述對苯二甲酸類樹脂層的厚度為I?80 μ m。
[0013]一種制備上述鋰電池復(fù)合包裝高阻隔鋁塑膜的方法，包括以下步驟:
[0014]步驟I，對對苯二甲酸類樹脂膜和尼龍膜表面進(jìn)行等離子電暈處理；
[0015]步驟2，對鋁箔單面進(jìn)行化學(xué)氧化形成金屬氧化膜；
[0016]步驟3，在共聚丙烯膜單面、對苯二甲酸類樹脂膜單面、鋁箔膜單面分別涂覆膠粘劑，按共聚丙烯膜、對苯二甲酸類樹脂膜、鋁箔、尼龍膜的層疊順序進(jìn)行層壓復(fù)合，并且鋁箔的金屬氧化膜接近對苯二甲酸類樹脂膜，然后進(jìn)行干燥，形成鋁塑膜初品；
[0017]步驟4，在鋁塑膜初品尼龍膜表面涂氟碳涂料，干燥，得到鋰電池復(fù)合包裝高阻隔鋁塑膜。
[0018]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的鋁塑膜熱封層增加一層對苯二甲酸樹脂層可有效增加內(nèi)層的阻隔性和化學(xué)穩(wěn)定性；同時(shí)，鋁塑膜尼龍層外層涂覆氟碳涂料可提高鋁塑膜的抗環(huán)境侵蝕穩(wěn)定性。該鋁塑膜采用多層復(fù)合流延技術(shù)生產(chǎn)，對苯二甲酸類樹脂和尼龍雙面都進(jìn)行電暈處理，工藝技術(shù)簡單，產(chǎn)品性能好。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中，I為共聚丙烯層；2為第一膠粘劑層；3為對苯二甲酸類樹脂層；4為第二膠粘劑層；5為金屬氧化膜層；6為鋁箔層；7為第三膠粘劑層；8為尼龍層；9為涂氟層。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種鋰電池復(fù)合包裝高阻隔鋁塑膜，包括共聚丙烯層
1、第一膠粘劑層2、對苯二甲酸類樹脂層3、第二膠粘劑層4、金屬氧化膜層5、鋁箔層6、第三膠粘劑層7、尼龍層8、涂氟層9，所述鋁塑膜由內(nèi)到外依次層疊所述共聚丙烯層1、第一膠粘劑層2、對苯二甲酸類樹脂層3、第二膠粘劑層4、金屬氧化膜層5、鋁箔層6、第三膠粘劑層7、尼龍層8、涂氟層9。
[0023]所述第一膠粘劑層2、第二膠粘劑層4、第三膠粘劑層7的材料的材料可選用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(jìn)行復(fù)合粘結(jié)，所述第一膠粘劑層2、第二膠粘劑層4、第三膠粘劑層7的層厚I?30 μ m，優(yōu)選為3?5 μ m。
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