[發明專利]一種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料

有效

• 申請號: 201310492679.6
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103560213A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 馮殿潤;黃英德;林昭賢;袁敬堯;程嘉和;馬登科
• 申請（專利權）人: 南亞塑膠工業股份有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;B32B15/08;B32B27/08;B32B33/00
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;張皓

技術領域

本發明涉及一種用于鋰電池的鋁塑膜包裝材料，特別是一種具有優異耐水性、耐高溫及耐腐蝕性的鋁塑膜包裝材料，應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

鋰電池在同等容量的前提下，因為要求輕、薄及壽命長，除了將原本圓柱狀改變為平板式之外，包裝材料也從金屬殼改為軟質包裝的鋁塑膜，并且已廣泛應用于iPhone、iPad、Ultrabook等3C產品，目前正積極開發用于電動車等。

鋰電池的鋁塑膜包裝材料與食品軟包裝復合膜結構相似，包括由最外層、中間層(或稱阻隔層)和最內層迭合構成的迭層結構，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合膜結構。各迭層的材料及作用，說明如下：

(l)最外層材料：

在加工過程中，最外層材料需要保護中間層或鋁箔層不受劃傷，并且能夠連續操作，同時保證產品的成品率；而且，在電池使用過程中，最外層材料也需要保護電池的內部結構。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，以及具備優異絕緣性。

(2)中間層材料：

鋰電池要求非常優良的耐水蒸氣性能、良好黏合強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，穩定的可加工成型性及優良的雙面復合性。

(3)最內層材料：

鋰電池的貨架時間長，需要求最內層材料具備優良耐有機溶劑性、熱黏性及穩定熱封強度。最內層材料的摩擦系數不能過大，才能擁有良好凹凸模壓成型性能，以確保電池在生產過程中夠順利穩定進行。此外，抽真空時，鋰電池極耳的金屬毛刺，易穿刺最內層材料，導致對最內層材料產生不良后果，因此，最內層材料也需具備優良耐穿刺性。

然而，鋰電池使用鋁塑膜包裝材料時，為防止水份與六氟磷酸鋰(LiPF₆)電解液反應成氫氟酸(HF)，造成鋁箔腐蝕、電池短路、爆炸及膨脹等，對于多層包裝膜的迭層結構要求，較使用硬殼包裝材料來得更加嚴苛。

為了改善上述要求，已經公開的先前技術，包括：

美國第2002142178號公開了一種聚合物電池用包裝材料，至少具備有基底層、鋁箔層及內層。其中，設置在鋁箔層兩面的化學轉化處理層，是使用磷酸鉻酸鹽處理而成的，鋁箔兩面先化學轉化處理以后，再通過各自的黏合劑與基層底及最內層相互黏合。

中國專利第1581531A公開了一種黏合劑，減少了內層間黏合強度的經時劣化，有利于電池貨架壽命和使用壽命的延長。其結構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層，鋁箔芯層和內層用黏合劑黏合，其中黏合劑是以聚烯烴多元醇和多官能異氰酸酯硬化劑為主要成分。

美國第2010255365號公開了一種鋰電池用軟包裝復合材料，對鋁箔靠近熱封層的表面進行了脫脂處理、熱水變性處理以及陽極酸化處理等，使得該層上生成了一層抗酸性化合物，并在鋁箔與最內層之間有抗酸性黏合性樹脂層。

但上述先前技術制成的鋰電池包裝材料，對耐酸性、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。

發明內容

為解決此問題，本發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、貼合層和內層一起構成從最外層至最內層的迭層結構，該基材層與該鋁箔層之間以該接著層黏接，該鋁箔層的另一側表面以導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成該防蝕層與該內層之間的貼合層，將具備這種迭層結構的鋁塑膜包裝材料作為鋰電池的鋁塑膜包裝用途時，可促進鋰電池具優異耐水性、耐高溫及耐蝕性，并且提升鋰電池的使用年限。

作為優選實施例，本發明的鋁塑膜包裝材料，于該鋁箔層與接著層之間可增加一層防蝕層。

作為優選實施例，本發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制成含氟聚氨酯樹脂多元醇，再與耐高溫環氧樹脂調配成具有互穿網狀(Interpenetrating?Network)結構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層之間而構成。

作為優選實施例，本發明的鋁塑膜包裝材料的貼合層，是使用下列組成構成所述含氟聚氨酯多元醇貼合膠的主要成分︰

a）65～92wt﹪多元醇；

b）0.5～8.0wt﹪含OH改性氟碳樹脂；

c）5～30wt﹪環氧樹脂；

所述含OH改性氟碳樹脂的化學式如下：