一種鋰電池復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、吸收及電化學反應(yīng)。電池內(nèi)的電解液是由多種有機溶劑和遇水分能迅速產(chǎn)生強腐蝕性氫氟酸的鋰鹽存在。多種有機溶劑通常會溶脹，溶解、吸收軟包裝材料，尤其是它們是通用復合材料用膠粘劑的良好溶劑，會破壞復合層間粘結(jié)效果，改變電解液中各組份的濃度，進而影響電池的電性能。而強腐蝕性氫氟酸的存在，將嚴重腐蝕鋁箔，使內(nèi)膜與鋁箔分離，進而把鋁箔腐蝕穿孔，從而破壞了整個包裝；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，毛刺會猛刺內(nèi)膜，可能會刺穿內(nèi)膜直至鋁箔，那么電芯內(nèi)的氫氟酸將直通鋁箔造成點狀腐蝕，加速電化學腐蝕，改變電解液的組成，嚴重時將鋁箔腐蝕穿透而漏液，同時也會造成短路，導致電池報廢，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，同時鋁塑膜層間具有強的粘結(jié)性能。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種鋰電池復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行化學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行等離子電暈處理；
[0015]步驟2，對鋁箔單面進行化學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行層壓復合，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)層的阻隔性和化學穩(wěn)定性；同時，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合流延技術(shù)生產(chǎn)，對苯二甲酸類樹脂和尼龍雙面都進行電暈處理，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。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實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)固化的方式進行復合粘結(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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