[發明專利]一種流涎法制備的鋰電池軟包裝膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310343521.2
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN103395244A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 李利民;張志勇;原守法
• 申請（專利權）人: 河南李燁包裝科技有限公司
• 主分類號: B32B15/08
• 分類號: B32B15/08;B32B15/20;B32B7/12;B32B27/06;B32B27/32;B32B27/34;B32B37/02;B32B37/12;B29C47/06;H01M2/02;B65D65/40
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 路寬

技術領域

本發明涉及一種鋁塑復合軟包裝膜，具體涉及一種流涎法制備的鋰電池軟包裝膜及其制備方法。

背景技術

目前，鋰電池使用的軟包裝膜由耐熱樹脂薄膜層、粘合層、鋁箔芯層、粘合樹脂層和熱封層構成，耐熱樹脂薄膜層一般為聚酰胺PA和/或聚對苯二甲酸乙二酯PET材料，鋁箔芯層為軟質鋁箔，化學轉化層一般為磷酸-鉻酸鹽體系，熱封層常見的有聚乙烯、聚丙烯及它們的改性物，在個別專利文件中也記載了性能比較優異的材料，如離子聚合物和酸聚合物等。在國內某企業的專利中，耐熱樹脂薄膜層也有用到聚酰亞胺的。盡管各單位和個人申報的專利中的技術方案幾乎囊括了各種所用材料，但市場上常用的材料與構造主要是聚酰胺層/粘合劑/鋁箔芯層/轉化層或粘合劑層/聚乙烯或聚丙烯，這種結構成本低廉，能夠滿足鋰電池軟包裝膜的需要，其它的成本高昂，不具備市場競爭力。然而，所記載的結構中聚乙烯或聚丙烯系列的熱封層耐溶劑性能一般，溶劑可能從熱封層，尤其是其缺陷處通過，侵蝕內層粘合層和鋁箔芯層；另外，該結構在生產過程中受工藝、設備、質量控制能力制約，以至于國內企業生產的同類產品質量頗不穩定，其化學轉化工藝采用的磷酸-鉻酸鹽體系，含有重金屬元素，易對環境產生污染。

現在的包裝膜復合工藝，多采用干法復合和熱壓復合，采用干法復合，要使用膠粘劑進行粘合，沖坑深度大，鋁箔不需經過烘箱，不會因長時間受熱發生脆化，但因為含有粘合劑，容易受到滲透過來的電解液侵蝕而發生點蝕失效，最終使包裝膜鋁箔受到腐蝕，影響電池壽命；采用熱壓法復合，未用到粘合劑，避免了粘合劑失效的情況，阻隔電解液能力較強，但由于鋁箔要長時間受熱，容易發生脆化，強度降低，因此也有弊端。

發明內容

為了克服現有的鋰電池軟包裝膜熱封層耐溶劑性一般，質量不穩定和化學轉化處理含鉻不環保的缺點，本發明提供了一種流涎法制備的鋰電池軟包裝膜及其制備方法，該軟包裝膜使用不含鉻元素的化學轉化處理工藝，使用耐溶劑性能特別優良的中等價位的熱封材料，并且生產工藝成熟，質量穩定性高。

本發明解決技術問題所采用的技術方案為：一種流涎法制備的鋰電池軟包裝膜，它由外到內依次設有耐熱樹脂薄膜層、鋁箔芯層和阻隔熱封層，鋁箔芯層分別與耐熱樹脂薄膜層和阻隔熱封層通過粘合劑層和熱塑性彈性體粘接層采用流涎法共擠復合成型，其特征在于：所述的鋁箔芯層為0態拉伸鋁箔，該鋁箔芯層的厚度為45-65μm。

本發明所述的阻隔熱封層為環烯烴聚合物與聚乙烯的混合物，其中環烯烴聚合物在阻隔熱封層中的質量百分含量為15%-35%；所述的鋁箔芯層與粘合劑層和熱塑性彈性體粘接層之間分別設有第一化學轉化層和第二化學轉化層，該第一化學轉化層和第二化學轉化層是鋁箔芯層經過單寧酸法、植酸+硅烷偶聯劑法或有機硅烷法化學轉化處理形成的；所述的耐熱樹脂薄膜層為聚酰胺薄膜層，聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺1012或聚酰胺1212；所述的粘合劑層為聚氨酯膠粘劑或柔性環氧樹脂；所述的熱塑性彈性體粘接層為添加有馬來酸酐接枝聚乙烯的乙烯丙烯酸共聚物或乙烯/乙烯醇共聚物，其中馬來酸酐接枝聚乙烯的質量添加量為5%-15%。

本發明所述的流涎法制備的鋰電池軟包裝膜，其特征在于：所述的耐熱樹脂薄膜層的厚度為15-30μm，粘合劑層的厚度為3μm，鋁箔芯層的厚度為45-65μm，第一化學轉化層和第二化學轉化層的厚度分別為1μm以下，熱塑性彈性體粘接層的厚度為10-20μm，阻隔熱封層的厚度為20-50μm。

本發明所述的流涎法制備的鋰電池軟包裝膜的制備方法，其特征在于步驟如下：將鋁箔芯層經過單寧酸法、植酸+硅烷偶聯劑法或有機硅烷法轉化處理分別形成第一化學轉化層和第二化學轉化層，第二化學轉化層與添加有馬來酸酐接枝聚乙烯的乙烯丙烯酸共聚物或乙烯/乙烯醇共聚物構成的熱塑性彈性體粘接層、環烯烴共聚物與聚乙烯共混構成的阻隔熱封層采用流涎法共擠成型；流涎法共擠成型后的產物用粘合劑將耐熱樹脂薄膜層與第一化學轉化層進行干法復合，即制得流涎法制備的鋰電池軟包裝膜。

本發明所述的鋁箔芯層單寧酸法的具體過程為：配備如下濃度的化學轉化劑：單寧酸?8.2g/L、磷酸0.04g/L、F^-?0.4g/L、Ti鹽0.05g/L，以NaOH調節保持pH值=4.9，首先用乙酸乙酯清洗鋁箔表面油污，然后在轉化溫度30-60℃，噴淋時間5-50秒的條件下對鋁箔進行化學轉化處理，并使用在線烘干設備120℃烘干。