一种流涎法制备的锂电池软包装膜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种流涎法制备的锂电池软包装膜。本实用新型的技术方案要点为：一种流涎法制备的锂电池软包装膜，它由外到内依次设有耐热树脂薄膜层、铝箔芯层和热塑性树脂薄膜层，铝箔芯层分别与耐热树脂薄膜层和热塑性树脂薄膜层通过粘合剂层和热塑性弹性体粘接层采用流涎法共挤复合成型，所述的铝箔芯层为0态拉伸铝箔，该铝箔芯层的厚度为45-65μm。本实用新型在不增加成本的前提下，采用无铬环保的化学转化处理工艺和成熟稳定的合成工艺，制备出了耐溶剂腐蚀且性能优异的锂电池软包装膜。
【专利说明】一种流涎法制备的锂电池软包装膜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铝塑复合软包装膜，具体涉及一种流涎法制备的锂电池软包装膜。
【背景技术】
[0002]目前，锂电池使用的软包装膜由耐热树脂薄膜层、粘合层、铝箔芯层、粘合树脂层和热封层构成，耐热树脂薄膜层一般为聚酰胺PA和/或聚对苯二甲酸乙二酯PET材料，铝箔芯层为软质铝箔，化学转化层一般为磷酸-铬酸盐体系，热封层常见的有聚乙烯、聚丙烯及它们的改性物，在个别专利文件中也记载了性能比较优异的材料，如离子聚合物和酸聚合物等。在国内某企业的专利中，耐热树脂薄膜层也有用到聚酰亚胺的。尽管各单位和个人申报的专利中的技术方案几乎囊括了各种所用材料，但市场上常用的材料与构造主要是聚酰胺层/粘合剂/铝箔芯层/转化层或粘合剂层/聚乙烯或聚丙烯，这种结构成本低廉，能够满足锂电池软包装膜的需要，其它的成本高昂，不具备市场竞争力。然而，所记载的结构中聚乙烯或聚丙烯系列的热封层耐溶剂性能一般，溶剂可能从热封层，尤其是其缺陷处通过，侵蚀内层粘合层和铝箔芯层；另外，该结构在生产过程中受工艺、设备、质量控制能力制约，以至于国内企业生产的同类产品质量颇不稳定，其化学转化工艺采用的磷酸-铬酸盐体系，含有重金属元素，易对环境产生污染。
[0003]采用干法复合，要使用胶粘剂进行粘合，冲坑深度大，铝箔不需经过烘箱，不会因长时间受热发生脆化，但因为含有粘合剂，容易受到渗透过来的电解液侵蚀而发生点蚀失效，最终使包装膜铝箔受到腐蚀，影响电池寿命；采用热压法复合，未用到粘合剂，避免了粘合剂失效的情况，阻隔电解液能力较强，但由于铝箔要长时间受热，容易发生脆化，强度降低，因此也有弊端。
【发明内容】
[0004]为了克服现有的锂电池软包装膜热封层耐溶剂性一般，质量不稳定和化学转化处理含铬不环保的缺点，本实用新型提供了一种流涎法制备的锂电池软包装膜，该软包装膜使用不含铬元素的化学转化处理工艺，使用耐溶剂性能特别优良的中等价位的热封材料，并且生产工艺成熟,质量稳定性高。
[0005]本实用新型解决技术问题所采用的技术方案为:一种流涎法制备的锂电池软包装膜，它由外到内依次设有耐热树脂薄膜层、铝箔芯层和阻隔热封层，铝箔芯层分别与耐热树脂薄膜层和阻隔热封层通过粘合剂层和热塑性弹性体粘接层采用流涎法共挤复合成型，其特征在于:所述的铝箔芯层为O态拉伸铝箔，该铝箔芯层的厚度为45-65 μ m。
[0006]本实用新型所述的阻隔热封层为环烯烃聚合物与聚乙烯的混合物，其中环烯烃聚合物在阻隔热封层中的质量百分含量为15%-35% ;所述的铝箔芯层与粘合剂层和热塑性弹性体粘接层之间分别设有第一化学转化层和第二化学转化层，该第一化学转化层和第二化学转化层是铝箔芯层经过单宁酸法、植酸+硅烷偶联剂法或有机硅烷法化学转化处理形成的；所述的耐热树脂薄膜层为聚酰胺薄膜层，聚酰胺为聚酰胺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 ;所述的粘合剂层为聚氨酯胶粘剂或柔性环氧树脂；所述的热塑性弹性体粘接层为添加有马来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，其中马来酸酐接枝聚乙烯的质量添加量为5%-15%。
[0007]本实用新型所述的流涎法制备的锂电池软包装膜，其特征在于:所述的耐热树脂薄膜层的厚度为15-30 μ m，粘合剂层的厚度为3 μ m，铝箔芯层的厚度为45-65 μ m，第一化学转化层和第二化学转化层的厚度分别为I μ m以下，热塑性弹性体粘接层的厚度为10-20 μ m,阻隔热封层的厚度为20-50 μ m。
[0008]本实用新型所述的流涎法制备的锂电池软包装膜的制备方法，其特征在于步骤如下:将铝箔芯层经过单宁酸法、植酸+硅烷偶联剂法或有机硅烷法转化处理分别形成第一化学转化层和第二化学转化层，第二化学转化层与添加有马来酸酐接枝聚乙烯的乙烯丙烯酸共聚物或乙烯/乙烯醇共聚物构成的热塑性弹性体粘接层、环烯烃共聚物与聚乙烯共混构成的阻隔热封层采用流涎法共挤成型；流涎法共挤成型后的产物用粘合剂将耐热树脂薄膜层与第一化学转化层进行干法复合，即制得流涎法制备的锂电池软包装膜。
[0009]本实用新型所述的铝箔芯层单宁酸法的具体过程为:配备如下浓度的化学转化剂:单宁酸 8.2g/L、磷酸 0.04g/L、F_ 0.4g/L、Ti 盐 0.05g/L,以 NaOH 调节保持 pH 值=4.9，首先用乙酸乙酯清洗铝箔表面油污，然后在转化温度30-60°C，喷淋时间5-50秒的条件下对铝箔进行化学转化处理，并使用在线烘干设备120°C烘干。
[0010]本实用新型所述的铝箔芯层植酸+硅烷偶联剂法的具体过程为:配备如下浓度的化学转化剂:氟钛酸铵10g/L、植酸16g/L、硅胶30g/L、PVA (聚合度1400)50g/L，以NaOH调节保持PH值=5.3，首先用乙酸乙酯清洗铝箔表面油污，然后用涂布器以10mg/m2的涂布量对铝箔进行化学转化处理，并使用在线烘干设备120°C热风循环风烘干，将硅烷偶联剂按生产厂家提供的配置方法配成溶液，用等离子体法涂布在铝箔转化层的一面，再次烘干。
[0011]本实用新型所述的铝箔芯层有机硅烷法的具体过程为:配备如下浓度的化学转化剂:氟钛酸铵10g/L、植酸16g/L、硅胶30g/L、PVA (聚合度1400) 50g/L,以NaOH调节保持pH值=5.3，首先用乙酸乙酯清洗铝箔表面油污，然后用涂布器以10mg/m2的涂布量对铝箔进行化学转化处理，并使用在线烘干设备120°C热风循环风烘干。
[0012]本实用新型所用的粘合剂和粘合树脂材料使用适用温差大的聚氨酯胶粘剂或柔性环氧树脂粘合剂和热塑性弹性体粘接材料，柔性大，能够经受_40-65°C的冷热交替考验；热封层选用技术成熟、复合强度高的材料，大大提高了锂电池在持续震动条件下的密封性；在不增加成本的前提下，采用无铬环保的化学转化处理工艺和成熟稳定的合成工艺，制备出了耐溶剂腐蚀且性能优异的锂电池软包装膜。
[0013]本实用新型使用流涎法复合，具有非常好的综合性能。采用干法复合，要使用胶粘剂进行粘合，冲坑深度大，铝箔不需经过烘箱，不会因长时间受热发生脆化，但因为含有粘合剂，容易受到渗透过来的电解液侵蚀而发生点蚀失效，最终使包装膜铝箔受到腐蚀，影响电池寿命；采用热压法复合，未用到粘合剂，避免了粘合剂失效的情况，阻隔电解液能力较强，但由于铝箔要长时间受热，容易发生脆化，强度降低，因此也有弊端。采用流涎法，内层不使用粘合剂，铝箔也不必经过长时间高温烘烤，能够很好地发挥前两者的优势而避其短，是一种先进的复合工艺。【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
[0015]图面说明:1、耐热树脂薄膜层，2、粘合剂层，3、第一化学转化层，4、铝箔芯层，5、第二化学转化层，6、热塑性弹性体粘接层，7、阻隔热封层。
【具体实施方式】
[0016]结合附图详细描述实施例。一种流涎法制备的锂电池软包装膜，它由外到内依次设有耐热树脂薄膜层1、铝箔芯层4和阻隔热封层7，铝箔芯层4分别与耐热树脂薄膜层I和阻隔热封层7通过粘合剂层2和热塑性弹性体粘接层6采用流涎法共挤复合成型，所述的铝箔芯层4为0态拉伸铝箔，该铝箔芯层4的厚度为45-65 u m。
[0017]本实用新型所述的阻隔热封层7为环烯烃聚合物与聚乙烯的混合物，热封强度高，耐污能力强，极性溶剂阻隔性好，即使沾上溶剂也不影响热封，即使在持续震动的条件下仍然能够稳定地保持其稳定性，其中环烯烃聚合物在阻隔热封层中的质量百分含量为15%-35%，环烯烃聚合物加入到聚乙烯中，热封强度能够得到充分提高，阻隔性好；所述的铝箔芯层4与粘合剂层2和热塑性弹性体粘接层6之间分别设有第一化学转化层3和第二化学转化层5，该第一化学转化层3和第二化学转化层5是铝箔芯层4经过单宁酸法、植酸+硅烷偶联剂法或有机硅烷法化学转化处理形成的，在成本不增加的情况下，采用无铬环保的化学转化处理工艺可以制备出耐溶剂腐蚀且性能优异的锂电池软包装膜；所述的耐热树脂薄膜层I为聚酰胺薄膜层，聚酰胺为聚酰胺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 ;所述的粘合剂层2为聚氨酯胶粘剂或柔性环氧树脂；所述的热塑性弹性体粘接层6为添加有马来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，其中马来酸酐接枝聚乙烯的质量添加量为5%-15%，使用了柔性较好的热塑性弹性体粘接材料代替普通的粘合树脂，柔性好，在低温环境下仍然能够保持良好的复合强度和柔度，能够抵抗持续的震动。
[0018]本实用新型所述的流涎法制备的锂电池软包装膜的制备方法，步骤如下:将铝箔芯层4经过单宁酸法、植酸+硅烷偶联剂法或有机硅烷法转化处理分别形成第一化学转化层3和第二化学转化层5，第二化学转化层5与添加有马来酸酐接枝聚乙烯的乙烯丙烯酸共聚物或乙烯/乙烯醇共聚物构成的热塑性弹性体粘接层6、环烯烃共聚物与聚乙烯共混构成的阻隔热封层7采用流涎法共挤成型；流涎法共挤成型后的产物用粘合剂将耐热树脂薄膜层I与第一化学转化层3进行干法复合，即制得耐溶剂腐蚀的锂电池软包装膜，该软包装膜的最内三层材料中，均为含有大量乙烯基团的材料，相容性较好。
[0019]本实用新型所述的铝箔芯层单宁酸法的具体过程为:配备如下浓度的化学转化剂:单宁酸 8.2g/L、磷酸 0.04g/L、F_ 0.4g/L、Ti 盐 0.05g/L,以 NaOH 调节保持 pH 值=4.9，首先用乙酸乙酯清洗铝箔表面油污，然后在转化温度30-60°C，喷淋时间5-50秒的条件下对铝箔进行化学转化处理，并使用在线烘干设备120°C烘干。
[0020]本实用新型所述的铝箔芯层植酸+硅烷偶联剂法的具体过程为:配备如下浓度的化学转化剂:氟钛酸铵10g/L、植酸16g/L、硅胶30g/L、PVA (聚合度1400)50g/L，以NaOH调节保持PH值=5.3，首先用乙酸乙酯清洗铝箔表面油污，然后用涂布器以10mg/m2的涂布量对铝箔进行化学转化处理，并使用在线烘干设备120°C热风循环风烘干，将硅烷偶联剂按生产厂家提供的配置方法配成溶液，用等离子体法涂布在铝箔转化层的一面，再次烘干。
[0021]本实用新型所述的铝箔芯层有机硅烷法的具体过程为:配备如下浓度的化学转化剂:氟钛酸铵10g/L、植酸16g/L、硅胶30g/L、PVA (聚合度1400) 50g/L,以NaOH调节保持pH值=5.3，首先用乙酸乙酯清洗铝箔表面油污，然后用涂布器以10mg/m2的涂布量对铝箔进行化学转化处理，并使用在线烘干设备120°C热风循环风烘干。
[0022]本实用新型所述的流涎法制备的锂电池软包装膜，其中所述的耐热树脂薄膜层的厚度为15-30 μ m，粘合剂层的厚度为3 μ m，铝箔芯层的厚度为45-65 μ m，第一化学转化层和第二化学转化层的厚度分别为Iym以下，热塑性弹性体粘接层的厚度为10-20 μ m，阻隔热封层的厚度为20-50 μ m。
【权利要求】
1.一种流涎法制备的锂电池软包装膜，它由外到内依次设有耐热树脂薄膜层、铝箔芯层和阻隔热封层，铝箔芯层分别与耐热树脂薄膜层和阻隔热封层通过粘合剂层和热塑性弹性体粘接层采用流涎法共挤复合成型，其特征在于:所述的铝箔芯层为O态拉伸铝箔，该铝箔芯层的厚度为45-65 ilm。
2.根据权利要求1所述的流涎法制备的锂电池软包装膜，其特征在于:所述的铝箔芯层与粘合剂层和热塑性弹性体粘接层之间分别设有第一化学转化层和第二化学转化层，该第一化学转化层和第二化学转化层是铝箔芯层经过单宁酸法、植酸+硅烷偶联剂法或有机硅烷法化学转化处理形成的。
3.根据权利要求1所述的流涎法制备的锂电池软包装膜，其特征在于:所述的耐热树脂薄膜层为聚酰胺薄膜层，聚酰胺为聚酰胺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。
4.根据权利要求1所述的流涎法制备的锂电池软包装膜，其特征在于:所述的粘合剂层为聚氨酯胶粘剂或柔性环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的流涎法制备的锂电池软包装膜，其特征在于:所述的耐热树脂薄膜层的厚度为15-30 iim，粘合剂层的厚度为3 iim，铝箔芯层的厚度为45-65 y m，第一化学转化层和第二化学转化层的厚度分别为I U m以下，热塑性弹性体粘接层的厚度为10-20 u m,阻隔热封层的厚度为20-50 u m。
【文档编号】B32B27/06GK203418816SQ201320483024
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】李利民, 张志勇, 原守法 申请人:河南李烨包装科技有限公司