专利名称：锂离子电池用铝塑包装膜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及锂离子电池用包装膜技术领域，特指ー种通过在铝箔表面涂覆耐腐蚀的涂料层，使锂离子电池用铝塑包装膜具高阻隔性，良好耐电解液腐蚀性能、良好成型性及其制造方法。
背景技术：
锂离子电池具有能量密度高、电压高(3. 7V)、自放电小、无记忆效应、绿色无公害等优点，近十几年来得到飞速发展，并以其高性能价格比优势在笔记本电脑、手机、数码相机等便携式电子设备领域占主导地位，并被逐步开发为电动汽车的动カ电源，聚合物锂离子电池和液态软包装锂离子电池安全性好、形状自由、厚度小、能量密度高，具有硬壳锂离子电池(钢壳、铝壳、塑料売)无法比拟的优势，已成为高性能锂离子电池的发展方向。中国专利200410058323. 2公开了ー种电池外壳用包装材料，该材料具有由耐热性树脂薄膜形成外层、铝箔芯层及由热塑性树脂薄膜形成的内层通过干式复合制造而成， 铝箔芯层用铬酸盐处理。中国专利200410089189. 2也公开具有同样结构和功能的ー种锂离子电池软包装膜。中国专利00806337. 0公开了ー种聚合物电池包装材料，该专利对铝箔进行了化学转化处理，通过干式复合使铝箔与外层树脂复合，铝箔另一面通过挤塑和后加热与内层树脂复合。由于铝塑包装膜内层树脂的阻隔性能很差，不能有效阻止电解液渗透过内层树脂而侵蚀到铝箔表面，以上专利为提高铝箔的抗电解液腐蚀能力，必须对铝箔进行铬化处理或化学转化处理，由于铬离子具有毒性，铝箔铬化处理或化学转化处理对环境具有很大的污染。另ー方面，铝箔铬化处理会影响到铝塑膜的环保性；另外，对铝箔进行铬化处理的エ 艺复杂，包括预清洗、铬化处理、再进行三次清洗、烘干等多道エ序。针对铝塑膜的这ー缺陷，本发明通过在铝箔表面涂覆ー层耐腐蚀的涂料层，有效保护铝箔不受电解液腐蚀，满足铝塑膜长寿命、高可靠性的要求。同时，涂层制造方法简单，只包括涂覆、干燥两道エ序，而且涂层材料绿色环保，满足Rohs (Restriction of Hazardous Substances,《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》)要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供了锂离子电池用铝塑包装膜及其制造方法，该铝塑包装膜具高阻隔性，良好耐电解液腐蚀性能，良好成型性，绿色环保。为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案
锂离子电池用铝塑包装膜，所述铝塑包装膜为层状结构，它由上到下依次为保护层、粘合剂层、涂料层、铝箔层、涂料层、粘合剂层和热封层。进ー步地，铝箔层为经过退火处理的软态高成型性铝箔，该铝箔层厚度为20 100微米。
进ー步地，涂料层由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA, PolymethylMethacrylate)、聚偏氟 こ烯(PVDF, Polyvinylidene fluoride)、聚こニ醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEM)或聚ニ甲基硅氧烷(ニ甲基硅油，PDMS, Dimethicone)中的ー种或两种以上的聚合物溶于こ酸こ酯形成的溶液涂覆形成，该聚合物的质量百分比为I 15%，该こ酸こ酯的质量百分比为99% 85%，该涂料层的厚度为0. I 10微米。再进ー步地，粘合剂层由粘结剂、固化剂和溶剂组成的混合物涂覆形成，其中，粘结剂为改性聚氨酷，该粘结剂的质量百分比为30 55%，固化剂为多异氰酸酯与含有活性氢多元醇类的加成物，或为多异氰酸酯的自聚物，该固化剂的质量百分比为I 10%，溶剂为醋酸こ酷，该溶剂的质量百分比为35 69%。再进ー步地，保护层为耐热性树脂薄膜，该耐热性树脂薄膜为尼龙(PA， Polyamide)、聚酸亚月安(PI，Polyimide)、聚对苯 ニ 甲酸こ ニ 酉旨(PET, Polyethylene Terephthalate)、聚芳基酮树脂中的ー种或两种以上材料制成的共挤流延拉伸膜,该保护层的厚度为10 100微米。更进一步地,热封层为聚丙烯(PP,Polypropylene)、聚こ烯(PE, Polyethylene)、 酸改性聚丙烯树脂(CPP)、こ烯-丙烯酸酯共聚物(EEA)、金属离子交联聚こ烯树脂、こ烯和丙烯酸衍生物的共聚物、こ烯和甲基丙烯酸衍生物的共聚物该类树脂中的ー种或两种以上材料制成的共挤流延非拉伸膜，该热封层的厚度为15 100微米。制造上述锂离子电池用铝塑包装膜的方法，它包括以下制作步骤
1)取聚丙烯、聚こ烯、酸改性聚丙烯树脂、こ烯-丙烯酸酯共聚物、金属离子交联聚こ 烯树脂、こ烯和丙烯酸衍生物的共聚物、こ烯或甲基丙烯酸衍生物的共聚物中的一种或两种以上材料通过共挤流延机成型，制得共挤流延非拉伸薄膜，以作备用；
2)取尼龙(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯ニ甲酸こニ酯(PET)、聚芳基酮树脂中的ー种或两种以上材料通过共挤流延机成型，制得共挤流延拉伸薄膜，以作备用；
3)取软态高成型性铝箔作为铝箔层，通过凹版印刷、浸涂、转移涂布、刮涂或挤压涂布在铝箔层的两面，形成耐腐蚀的涂料层；
4)在涂覆有涂料层的铝箔层一面涂布粘合剂层同时，通过干式复合机将备用的共挤流延拉伸薄膜与该面的粘合剂层进行复合，形成保护层；
5)在涂覆有涂料层的铝箔层另一面涂布粘合剂层同时，通过干式复合机将备用的共挤流延非拉伸薄膜与该面的粘合剂层进行复合，形成热封层；
6)将复合好的铝塑包装膜卷料后，在40 150°C的固化温度下固化10 500小吋。本发明的有益效果在于通过对铝箔层的表面涂覆ー层耐腐蚀涂料，涂料层不会被电解液溶解、溶胀，提高了铝箔的自身抗腐蚀能力；铝箔层不再直接与粘合剂层结合，而是通过涂料层与粘合剂间接结合，提高了铝箔层与热封层、铝箔层与保护层之间的粘结强度；加之，其制造方法エ艺简単，绿色环保，制造出的铝塑包装膜使用寿命长、可靠性高。
图I是本发明的结构示意图。图2是图I中A-A方向的全剖视图。
具体实施例方式以下结合说明书附图及各具体实施例对本发明作进ー步说明
具体实施例I :
首先，将聚丙烯树脂通过共挤流延机成型，制成厚度为40微米的聚丙烯薄膜(共挤流延非拉伸膜)，以作备用，其次，取厚度为30微米的尼龙，以作备用；接着，取经过退火处理的厚度为40微米的软态高成型性铝箔作为铝箔层4，在铝箔层4的两面通过凹版印刷涂覆 ー层厚度为I微米的由聚偏氟こ烯溶于こ酸こ酯制成的溶液，形成耐腐蚀的涂料层3 ;接下来，在带有涂料层3的铝箔层4 一面涂布2微米厚的改性聚氨酯和固化剂(其中，该固化剂由多异氰酸酯与含有活性氢多元醇类的加成物按40% 60% 60% 40%组成)按25:1组成的粘合剂成的粘合剂，形成粘合剂层2，同时通过干式复合机将备用的尼龙与该面的粘合剂层2进行复合，形成保护层I ;然后，在带有涂料层3的铝箔层4另一面涂布2微米厚的上述粘合剂，形成另ー粘合剂层2，同时通过干式复合机将备用的聚丙烯薄膜与另ー粘合剂层2进行复合，形成热封层5，得到锂离子电池用铝塑包装膜(如图1-2所示)；最后，将复合好的锂离子电池用铝塑包装膜进行卷料，并在固化温度为65°C下固化168小时，最終得到铝塑包装膜产品。
权利要求
1.锂离子电池用铝塑包装膜，其特征在于所述铝塑包装膜为层状结构，它由上到下依次为保护层、粘合剂层、涂料层、铝箔层、涂料层、粘合剂层和热封层。
2.根据权利要求I所述的铝塑包装膜，其特征在于所述铝箔层为经过退火处理的软态高成型性铝箔，该铝箔层厚度为20 100微米。
3.根据权利要求I所述的铝塑包装膜，其特征在于所述涂料层由聚甲基丙烯酸甲酷(PMMA)、聚偏氟こ烯(PVDF)、聚こニ醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEM)或聚ニ甲基硅氧烷 (PDMS)中的ー种或两种以上的聚合物溶于こ酸こ酯形成的溶液涂覆形成，该聚合物的质量百分比为I 15%，该こ酸こ酯的质量百分比为99% 85%，该涂料层的厚度为0. I 10微米。
4.根据权利要求I所述的铝塑包装膜，其特征在于所述粘合剂层由粘结剂、固化剂和溶剂组成的混合物涂覆形成，其中，粘结剂为改性聚氨酷，该粘结剂的质量百分比为30 55%，固化剂为多异氰酸酯与含有活性氢多元醇类的加成物，或为多异氰酸酯的自聚物，该固化剂的质量百分比为I 10%，溶剂为醋酸こ酷，该溶剂的质量百分比为35 69%。
5.根据权利要求I所述的铝塑包装膜，其特征在于所述保护层为耐热性树脂薄膜，该耐热性树脂薄膜为尼龙(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯ニ甲酸こニ酯(PET)、聚芳基酮树脂中的ー种或两种以上材料制成的共挤流延拉伸膜，该保护层的厚度为10 100微米。
6.根据权利要求I所述的铝塑包装膜，其特征在于所述热封层为聚丙烯、聚こ烯、酸改性聚丙烯树脂、こ烯-丙烯酸酯共聚物、金属离子交联聚こ烯树脂、こ烯和丙烯酸衍生物的共聚物、こ烯和甲基丙烯酸衍生物的共聚物该类树脂中的ー种或两种以上材料制成的共挤流延非拉伸膜，该热封层的厚度为15 100微米。
7.制造权利要求I 6任一项所述锂离子电池用铝塑包装膜的方法，其特征在干，它包括以下制作步骤1)取聚丙烯、聚こ烯、酸改性聚丙烯树脂、こ烯-丙烯酸酯共聚物、金属离子交联聚こ 烯树脂、こ烯和丙烯酸衍生物的共聚物、こ烯或甲基丙烯酸衍生物的共聚物中的一种或两种以上材料通过共挤流延机成型，制得共挤流延非拉伸薄膜，以作备用；2)取尼龙(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯ニ甲酸こニ酯(PET)、聚芳基酮树脂中的ー种或两种以上材料通过共挤流延机成型，制得共挤流延拉伸薄膜，以作备用；3)取软态高成型性铝箔作为铝箔层，通过凹版印刷、浸涂、转移涂布、刮涂或挤压涂布在铝箔层的两面，形成耐腐蚀的涂料层；4)在涂覆有涂料层的铝箔层一面涂布粘合剂层同时，通过干式复合机将备用的共挤流延拉伸薄膜与该面的粘合剂层进行复合，形成保护层；5)在涂覆有涂料层的铝箔层另一面涂布粘合剂层同时，通过干式复合机将备用的共挤流延非拉伸薄膜与该面的粘合剂层进行复合，形成热封层；6)将复合好的铝塑包装膜卷料后，在40 150°C的固化温度下固化10 500小吋。
全文摘要
本发明公开了锂离子电池用铝塑包装膜，该铝塑包装膜为层状结构，它由上到下依次为保护层、粘合剂层、涂料层、铝箔层、涂料层、粘合剂层和热封层，其制造方法为1)制成共挤流延非拉伸膜备用；2)取共挤流延拉伸膜备用；3)取软态铝箔作为铝箔层，在其两面形成耐腐蚀涂料层；4)复合共挤流延拉伸膜形成保护层；5)复合共挤流延非拉伸膜形成热封层；6)将复合好的铝塑包装膜卷料后固化，本发明提高了铝箔的自身抗腐蚀能力；提高了各结构层间的粘结强度，工艺简单、绿色环保，使用寿命长、可靠性高。
文档编号B29C41/00GK102602597SQ201210070270
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者吴明选, 欧阳少波, 陈宇新, 陈立宝 申请人:东莞市恒雅包装材料有限公司