一種鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池包裝材料領域，特別涉及一種鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜。
【背景技術】
[0002]鋁塑膜是軟包裝鋰離子電池外圍最重要的材料，其可以保護電池內部電解液和電極的穩定性，避免環境水汽、化學藥品、紫外、氧化性氣體等因素對內部電解液和電極的影響，使鋰離子電池具有更長的使用壽命。
[0003]鋰離子電池外圍材料的質量好壞直接關系鋰離子電池的成品率，其對水分和氧氣等阻隔性要求非常嚴格，環境水分的滲透會影響電池內部電解液的組成，使電解液分解出強腐蝕性氫氟酸，反過來腐蝕破壞外圍包裝鋁塑膜材料，從而導致電池失效；還有氧氣等氣體進入電池液會導致電解液發生化學氧化、溶脹等問題，導致氣脹現象，同樣也會導致電池使用年限降低等問題；另外，鋁塑膜是鋰電池的組成之一，其還需有優良的冷沖壓成型性能、耐穿刺性能和絕緣熱封性能，而如何有效提高鋰離子電池包裝應用鋁塑膜的阻隔性、加工成型性和化學穩定性是行業中十分關注和重點研發的技術問題。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供一種鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，該鋁塑膜具有優異的阻隔性能、熱封性能、延展性能、耐腐蝕性能和強的粘結性能。
[0005]本發明的技術方案為:一種鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，包括環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層、改性聚烯烴熱塑性彈性體層、鋁箔層、膠粘劑層、改性聚丙烯與聚酰胺共擠層，所述鋁塑膜由內到外依次層疊所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層、改性聚烯烴熱塑性彈性體層、鋁箔層、膠粘劑層、改性聚丙烯與聚酰胺共擠層。
[0006]作為本發明的一種優選方案，所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層中環烯烴共聚物與聚丙烯混合比例為3/97?10/90 ;所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層的厚度為20?60 μ mD
[0007]作為本發明的一種優選方案，所述改性聚烯烴熱塑性彈性體層的材料為馬來酸酐、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚酰胺、非晶性的聚苯醚、聚碳酸酯、乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物、苯乙烯系熱塑性彈性體及無機填料粒子中的一種或兩種以上組合按任意比例進行改性；所述無機填料粒子為納米高領土、納米二氧化娃、滑石粉、娃灰石、納米碳酸鈣、納米氧化鈣、納米氧化鋁中的一種或兩種以上組合；所述改性聚烯烴熱塑性彈性體層的厚度為20?60 μ m。
[0008]作為本發明的一種優選方案，所述鋁箔層的材料為8011鋁箔、1235鋁箔、1060鋁箔、8021鋁箔、8079鋁箔、1145鋁箔、1050鋁箔、1100鋁箔、1100鋁箔、3003鋁箔、3105鋁箔、3005鋁箔、5052鋁箔中的一種或兩種以上組合；所述鋁箔層厚度為30-60 μπι。
[0009]作為本發明的一種優選方案，所述鋁箔層的鋁箔熱處理狀態為O態、12態或超軟態中的一種。
[0010]作為本發明的一種優選方案，所述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、環氧樹脂膠粘劑中的一種或兩種以上組合。
[0011]作為本發明的一種優選方案，所述改性聚丙烯與聚酰胺共擠層中改性聚丙烯與聚酰胺的混合比例為1/99?I ;所述改性聚丙烯與聚酰胺共擠層的厚度為30?60 μπι。
[0012]采用上述技術方案后，本發明的有益效果是:
[0013]首先，該鋁塑膜內層為環烯烴共聚物和聚丙烯共擠物，提高了內層材料阻水、防酸性能；其次，熱熔膠膜選擇改性聚烯烴熱塑性彈性體替代，可提高該層的阻水、防腐蝕性；外層采用改性聚丙烯與聚酰胺共擠層可有效避免聚丙烯原有的吸水和聚酰胺原有內聚力低、易開裂的問題。該鋁塑膜內外層均為共擠層，內層與鋁箔采用熱熔復合技術，外層與鋁箔采用膠粘劑粘結的干復膠復合技術，制造簡單，粘結牢固。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構示意圖。
[0015]其中，I為環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層；2為改性聚烯烴熱塑性彈性體層；3為鋁箔層；4為膠粘劑層；5為改性聚丙烯與聚酰胺共擠層。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0017]如圖1所示，本發明提供了一種鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，包括環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層1、改性聚烯烴熱塑性彈性體層2、鋁箔層3、膠粘劑層4、改性聚丙烯與聚酰胺共擠層5，所述鋁塑膜由內到外依次層疊所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層1、改性聚烯烴熱塑性彈性體層2、鋁箔層3、膠粘劑層4、改性聚丙烯與聚酰胺共擠層5。
[0018]所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層I中環烯烴共聚物與聚丙烯中可按任意比例混合，優選范圍為3/97?10/90。所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層I的厚度為20?60 μ mD
[0019]所述改性聚烯烴熱塑性彈性體層2的材料為馬來酸酐、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚酰胺、非晶性的聚苯醚、聚碳酸酯、乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物、苯乙烯系熱塑性彈性體及無機填料中的一種或兩種以上組合按任意比例進行改性；所述無機填料粒子為納米高領土、納米二氧化娃、滑石粉、娃灰石、納米碳酸媽、納米氧化媽、納米氧化鋁中的一種或兩種以上組合。所述改性聚烯烴熱塑性彈性體層2的厚度為20?60 μπι。
[0020]所述鋁箔層3的材料可選8011鋁箔、1235鋁箔、1060鋁箔、8021鋁箔、8079鋁箔、1145鋁箔、1050鋁箔、1100鋁箔、1100鋁箔、3003鋁箔、3105鋁箔、3005鋁箔、5052鋁箔中的一種或兩種以上組合。所述鋁箔層3的鋁箔熱處理狀態為O態、12態或超軟態中的一種，性能要求拉伸強度(縱、橫向)均大于60MPa，斷裂伸長率(縱、橫向)均大于3%。所述鋁箔層3厚度優選為30?60 μ m。
[0021]所述膠粘劑層4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、環氧樹脂膠粘劑中的一種或兩種以上組合。膠粘劑的粘結方式可采用-OH與-NCO交聯固化的方式進行復合粘結。膠粘劑層4厚度優先為2?7 μπι。
[0022]所述改性聚丙烯與聚酰胺共擠層5中改性聚丙烯與聚酰胺可按任意比例進行混合，優選范圍為1/99?I之間。所述改性聚丙烯與聚酰胺共擠層5的厚度優先為30?60 μ m。聚丙烯改性可選用無機填料、馬來酸酐、丙烯酸、乙丙橡膠、EPDM、POE、EVA、SBS、LDPE、聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚酯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、玻璃纖維、聚四氟乙烯中的一種或兩種以上組合，其中改性聚丙烯中無機填料可選輕或重碳酸鈣、滑石粉、云母粉、高領土、硅灰石、硫酸鋇粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂、炭黑、金屬粉末、石墨、二硫化鉬、硼砂中的一種或兩種以上組合。
[0023]該鋁塑膜的制造工藝步驟如下:
[0024]1.環烯烴共聚物和聚丙烯共擠物與鋁箔間應用改性聚烯烴熱塑性彈性體進行熱熔復合，形成鋁塑膜半成品；
[0025]2.在鋁塑膜半成品鋁箔的外表面與改性聚丙烯與聚酰胺共擠物間涂覆膠粘劑進行干復膠復合、干燥，形成鋁塑膜初成品。
[0026]3.對該鋁塑膜初成品進行熟化，形成成品。
[0027]本發明的產品經過測定達到以下指標:
[0028]1.剝離強度測試:電解液浸泡85°C、7天，層間剝離強度大于等于8N/15mm ;
[0029]2.抗滲透性測試:在60°C的水中浸泡14天，無分層，重量變化小于0.05克。
[0030]3.用生產現場模具成型，用卡尺測成型深度，最大沖深為雙面沖深。
[0031]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，其特征在于，包括環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層、改性聚烯烴熱塑性彈性體層、鋁箔層、膠粘劑層、改性聚丙烯與聚酰胺共擠層，所述鋁塑膜由內到外依次層疊所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層、改性聚烯烴熱塑性彈性體層、鋁箔層、膠粘劑層、改性聚丙烯與聚酰胺共擠層。2.根據權利要求1中所述的鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，其特征在于，所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層中環烯烴共聚物與聚丙烯混合比例為3/97?10/90 ;所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層的厚度為20-60 μ m。3.根據權利要求1中所述的鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，其特征在于，所述改性聚烯烴熱塑性彈性體層的材料為馬來酸酐、聚丙稀、聚乙稀、聚苯乙稀、聚氯乙稀、甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚酰胺、非晶性的聚苯醚、聚碳酸酯、乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物、苯乙烯系熱塑性彈性體及無機填料粒子中的一種或兩種以上組合按任意比例進行改性；所述無機填料粒子為納米高領土、納米二氧化硅、滑石粉、硅灰石、納米碳酸鈣、納米氧化鈣、納米氧化鋁中的一種或兩種以上組合；所述改性聚烯烴熱塑性彈性體層的厚度為20?60 μπι。4.根據權利要求1中所述的鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，其特征在于，所述鋁箔層的材料為8011鋁箔、1235鋁箔、1060鋁箔、8021鋁箔、8079鋁箔、1145鋁箔、1050鋁箔、1100鋁箔、1100鋁箔、3003鋁箔、3105鋁箔、3005鋁箔、5052鋁箔中的一種或兩種以上組合；所述鋁箔層厚度為30-60 μπι。5.根據權利要求4中所述的鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，其特征在于，所述鋁箔層的鋁箔熱處理狀態為O態、12態或超軟態中的一種。6.根據權利要求1中所述的鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，其特征在于，所述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、環氧樹脂膠粘劑中的一種或兩種以上組合。7.根據權利要求1中所述的鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，其特征在于，所述改性聚丙烯與聚酰胺共擠層中改性聚丙烯與聚酰胺的混合比例為1/99?I ;所述改性聚丙烯與聚酰胺共擠層的厚度為30?60 μπι。
【專利摘要】本發明涉及一種鋰電池高阻隔型耐酸耐應力鋁塑膜，包括環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層、改性聚烯烴熱塑性彈性體層、鋁箔層、膠粘劑層、改性聚丙烯與聚酰胺共擠層，所述鋁塑膜由內到外依次層疊所述環烯烴共聚物和聚丙烯共擠層、改性聚烯烴熱塑性彈性體層、鋁箔層、膠粘劑層、改性聚丙烯與聚酰胺共擠層。本發明具有優異的阻隔性能、熱封性能、延展性能、耐腐蝕性能和強的粘結性能。
【IPC分類】H01M2/02, B32B15/085, B32B7/12
【公開號】CN105034489
【申請號】CN201510409353
【發明人】章結兵, 謝鳳秀
【申請人】蘇州鋰盾儲能材料技術有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月13日