[發明專利]一種鋁塑膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201110407065.4
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN103158298A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 祝瓊
• 申請（專利權）人: 祝瓊
• 主分類號: B32B15/08
• 分類號: B32B15/08;B32B15/085;B32B15/20;B32B7/12
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明涉及一種用于防爆軟包鋰電池的封裝材料及其制備方法，特別涉及一種鋰電池及電池生產用的具有色彩識別、防爆膜、外包裝、軟包材料鋁塑膜、屏蔽材料鋁塑膜及其制備方法。

背景技術

目前隨著鋰電行業的發展，對鋁塑包裝膜的需求越來越大，同時，對高性能鋰電的追求，對鋁塑膜的要求越來越得到重視。

針對目前包裝鋰電池在使用過程中與容易釋放氣體，壓力增大，導致爆炸的問題，市面上的新穎的軟包裝材料，材料具有柔韌性，可以膨脹釋放壓力，從而防止爆炸。該膜材料通常由高水汽阻隔性的鋁箔與耐化學性，良好熱封性和柔韌性的高分子膜材料復合組成。

例如公開號為CN101350370A的發明專利申請公開了一種采用PP乙烯-甲基丙烯酸共聚物/鋁箔/乙烯-甲基丙烯酸共聚物/PP的封裝薄膜，該系列膜防爆性能較好，但結合層的韌性和熱封粘結強度差；又如申請公開號為CN101992570A的發明專利申請公開了一種鋰電池封裝鋁塑膜，主要包括保護層、鋁箔層和熱封層，且所述保護層與鋁箔層、以及熱封層與鋁箔層之間分別通過膠合層粘接復合，所述保護層與鋁箔層、以及熱封層與鋁箔層之間通過膠合層粘接復合前，所述保護層、鋁箔層和熱封層材料表面分別采用等離子體技術表面接枝處理，然后再把所述保護層和鋁箔層、以及鋁箔層和熱壓層分別與一膠合層的兩側面進行熱壓復合。該鋰電池封裝鋁塑膜雖然具有較高的耐化學性、隔濕、隔氧、封裝粘結力并能防爆，適合于軟包裝鋰電池，但是其鋁箔層通過膠合層熱壓粘結的機械加工性能較差、結合力不可靠、同時由于膠黏劑的使用不環保。

鋰電生產中，由于電解液的強腐蝕性，需要解決鋁膜的耐腐蝕性，而傳統的包裝材料由于其機械加工性能不佳，在鋰電池制備成型過程用容易破損，增大了鋰電池使用過程中發生泄漏、破損和爆炸的可能性；另外，由于電池加工過程中很多物料的可辨識性較差，很容易造成物料加工的混淆；致使鋰電池加工困難，制備的電池的品質不穩定。因此，如何獲得到低成本、高性能、便捷、安全環保、可靠的鋰電池生產用鋁塑膜一直是行業內致力追求的。

發明內容

本發明的目的是針對現有鋁塑膜及其制備方法中存在的技術缺陷提供一種在鋰電池生產及使用中安全可靠性鋁塑膜及其制備方法，本發明方法制備的鋁塑膜具有高強度和氣密性、阻隔性、耐酸堿性及耐電解液性能、同時便于識別；而且鋁膜層與基體層具有極高的剝離強度、機械加工性能、屏蔽效能和阻隔性能，可以用于鋰電池及高性能電池外包裝。產品成本低，環保安全、彎折抗拉性能優異，工藝加工容易。

為實現本發明的上述目的，本發明一方面提供一種鋁塑膜，包括依次疊合的阻隔層、基體層、鋁膜層、粘結層和聚丙烯薄膜層，其中，通過在基體層的一面涂覆涂料，形成所述阻隔層；通過沉積法在基體層的另一面沉積金屬鋁，形成所述的鋁膜層；在鋁膜層的表面涂覆膠粘劑，形成所述的粘結層；在粘結層的表面復合聚丙烯薄膜，形成所述的聚丙烯薄膜層。

其中，所述阻隔層的材料為改性環氧樹脂、改性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺樹脂或有機氟樹脂之一，優選為有機硅樹脂，進一步優選為環氧改性有機硅樹脂。

特別是，所述阻隔層的厚度為2～50um。

尤其是，所述阻隔層具有耐受高溫的性能，由耐受290℃以上高溫的涂料組成。

其中，所述改性環氧樹脂為有機硅改性環氧樹脂；所述改性丙烯酸樹脂為有機硅及環氧改性樹脂；所述有機硅樹脂為環氧改性有機硅樹脂；所述氟樹脂為聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)或聚氟乙烯(PVF)。

特別是，所述的阻隔層為有色阻隔層，即在涂料中添加色素，利于識別。

本發明阻隔層具有極強的耐腐蝕、耐酸堿性能，可有效阻隔鋁膜在涂覆電解液時產生報廢，具有保護基體層、鋁膜的作用、防止腐蝕性、酸堿性溶液或其它腐蝕性物質對鋁塑膜的腐蝕。

其中，所述基體層的材料為聚酰亞胺(PI)、聚酯、聚酯酰亞胺、氟碳乙烯、亞酰胺纖維紙或聚丁烯對酞酸鹽之一；優選為聚酰亞胺。

特別是，所述基體層的厚度為3～30um，寬度為20～1200mm。

本發明基體材料采用了聚酰亞胺(PI)材料作為基體，其抗拉伸強度好；同時對防止了鋰電池使用過程中意外爆裂有很大幫助。

其中，所述鋁膜層采用物理氣相沉積法(PVD法)將金屬鋁沉積在基體的一側的表面。

特別是，所述鋁膜層的厚度為1～40um。

尤其是，所述的鋁膜層材料的純度大于99.99％。