专利名称：一种锂离子电池外壳材料铝塑复合膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电池外壳材料技术领域，尤其是指一种锂离子电池外壳材料铝塑复合膜及其制备方法。
背景技术：
软包装锂离子电池使用铝塑复合膜作为软包装锂离子电池的壳体材料，这种铝塑复合膜壳体材料通过对水、氧的阻隔来达到对电池性能的维护，是电池成型的最后一道质量保证关口，对电池性能的影响又极大，是软包装锂离子电池的重要组成部分。专利号为ZL99212336的中国专利，它公开了一种锂电池软包装膜，包括外、中、内三层结构，其中间一层为铝层，外层采用聚对苯二甲酸乙二醇酯，再在铝层内表面上涂覆一层低密度聚乙烯层，再在低密度聚乙烯层上涂上乙烯一(甲基)丙烯酸共聚物层，低密度聚乙烯层与乙烯一(甲基)丙烯酸共聚物层共同构成内层。专利号为ZL03219222.3的中国专利，它公开了一种电池防爆用铝塑复合膜，它以软质铝箔层为基础层，它包括至少五层结构，由外到内依次为聚对苯二甲酸乙二醇酯层或双向拉伸聚丙烯层、乙烯一甲基丙烯酸共聚物层、软质铝箔层、乙烯一甲基丙烯酸共聚物层、马来酸酐改性聚乙烯层。另一专利号为ZLO1134081.9的中国专利，它公开了一种锂电池软包装膜，它以铝层为基础层，在铝层外表面附着有聚酰胺类聚合物层或由外到内依次附着有聚对苯二甲酸乙二醇脂层和聚酰胺类聚合物层；在铝层内表面附着有聚丙烯层或由外到内依次附着有聚酰胺类聚合物层和聚丙烯层。以上专利技术均解决了一定的技术问题，但与目前大多数的铝塑复合膜一样，存在的铝箔层支撑层与内外表 面的高分子层的粘接不是特别好，复合膜拉伸性能冷冲性能不佳，铝箔层与高分子层的粘接不好，导致电池的防水防潮、密封性、绝缘性和耐穿刺性受到影响，影响电池使用寿命，电解液的渗出造成使用电器的损坏。目前的铝塑复合膜的制备方法，氧化处理溶液制备复杂，对工艺条件的控制要求搞，操作不便，成本高昂，还含剧毒的六价铬，对环境构成极大的危害。
发明内容
本发明在于针对目前锂离子电池外壳材料铝塑复合膜的铝箔层与高分子层的粘接结合力以及制备方法等存在的问题，而提供解决以上问题的一种锂离子电池外壳材料铝塑复合膜及其制备方法。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:—种锂离子电池外壳材料铝塑复合膜，所述复合膜以铝箔层为支撑层，在支撑层外表面附着有聚酰胺类聚合物层构成的热封层，在支撑层内表面附着有三层结构的聚丙烯构成的复合层。所述热封层厚度为为15-25微米，支撑层厚度为40-60微米，复合层厚度为35_70微米。
一种上述的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，制备包括以下顺序的工艺步骤:(I)对支撑层铝箔层表面进行表面处理:a、脱脂除油:将软质铝箔层浸入化学除油剂除油，去除铝箔表面上的油脂等杂质；b、氧化处理:用氧化处理液对清洗后的铝箔表面进行氧化处理，在铝箔表面上形成转化膜；C、清洗:对氧化处理后的铝箔表面进行清洗，清洗铝箔表面的酸液；即在铝箔表面上形成性能良好的转化膜；(2)在处理好的铝箔层外表面上通过干式复合工艺复合一层聚酰胺类聚合物层，厚度为15-25微米，干式复合温度为20 200°C ；(3)在处理好的铝箔层内表面上通过挤出复合工艺复合一层具有三层结构聚丙烯复合层，厚度为35-70微米，挤出复合温度为20 200°C。所述步骤I中氧化处理液为:pH值为I 6,氟离子浓度为1000mg/L 4000mg/L、葡萄糖酸钠为0.lg/L 1.5g/L、酒石酸钠为0.5g/L 2.5g/L、金属盐的浓度为0.1mg/L 10.00mg/L、表面活性剂的浓度为0.lmg/L 10.00mg/L、配位化合物的浓度为0.1mg/L 25.000mg/L。所述步骤I中氧化处理温度为1°C 40°C、处理时间为Imin 15min。本发明的有益效果在于:本发明的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜，所述复合膜以铝箔层为支撑层，在支撑层外表面附着有聚酰胺类聚合物层构成的热封层，在支撑层内表面附着有三层结构的聚丙烯构成的复合层；由于外层采用了聚酰胺类聚合物，保护铝层在冷冲压成型时，铝层不易破裂，它经冷冲压成型后，能达到锂离子电池对防水防潮、密封性、绝缘性和耐穿刺性能的工艺要求；本发明制成的铝塑复合膜不仅冷冲压成型性好，而且制成软包装锂离子电池后，其隔水、隔氧、抗污染、热封性、耐穿刺性及耐电解液浸泡性、电绝缘性效果很好；另外采用本发明制备方法，本发明的氧化处理溶液具有一定的表面吸附增强作用，同时其能增大阴极极化，增加氧化膜层组织晶粒的形核率，从而细化组织，在铝箔表面上形成一定厚度、均匀、致密的转化膜层；氧化处理溶液能够增强转化膜层与铝合金基底的结合力以及平整表面的作用，使转化膜具有优良的耐蚀性能和与有机涂层具良好的附着力及冲击性能等，铝箔表面经氧化处理处理后，铝箔表面与高分子材料的结合力大大提；本发明制备方法的氧化处理溶液制备简单，对工艺条件的控制要求相对较低，操作方便，成本低，且由于不含剧毒的六价铬，属绿色环保处理液。
具体实施方式
:本发明的一种锂离子电池外壳材料铝塑复合膜，复合膜以铝箔层为支撑层，在支撑层外表面附着有聚酰胺类聚合物层构成的热封层，在支撑层内表面附着有三层结构的聚丙烯构成的复合层。作为较佳 的效果，经试验对比，本发明铝塑复合膜各层的较佳尺寸范围为:热封层厚度为为15-25微米，支撑层厚度为40-60微米，复合层厚度为35-70微米，在以下制备本发明复合膜的制备方法的几个实施例中进一步进行例举:
实施例1一种制备本发明的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜的制备方法，包括以下顺序的工艺步骤:(I)对支撑层铝箔层表面进行表面处理:a、脱脂除油:将40微米的软质铝箔层浸入化学除油剂除油，去除铝箔表面上的油脂等杂质；b、氧化处理:用氧化处理液对清洗后的铝箔表面进行氧化处理，在铝箔表面上形成转化膜；C、清洗:对氧化处理后的铝箔表面进行清洗，清洗铝箔表面的酸液；即在铝箔表面上形成 性能良好的转化膜；(2)在处理好的铝箔层外表面上通过干式复合工艺复合一层聚酰胺类聚合物层，厚度为15微米，干式复合温度为20°C ；(3)在处理好的铝箔层内表面上通过挤出复合工艺复合一层具有三层结构聚丙烯复合层，厚度为35微米，挤出复合温度为20°C。步骤I中氧化处理液为:pH值为1，氟离子浓度为1000mg/L、葡萄糖酸钠为0.1g/L、酒石酸钠为0.5g/L、金属盐的浓度为0.lmg/L、表面活性剂的浓度为0.lmg/L、配位化合物的浓度为0.lmg/L ο步骤I中氧化处理温度为1°C、处理时间为15min。实施例2一种制备本发明的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜的制备方法，包括以下顺序的工艺步骤:(I)对支撑层铝箔层表面进行表面处理:a、脱脂除油:将50微米的软质铝箔层浸入化学除油剂除油，去除铝箔表面上的油脂等杂质；b、氧化处理:用氧化处理液对清洗后的铝箔表面进行氧化处理，在铝箔表面上形成转化膜；C、清洗:对氧化处理后的铝箔表面进行清洗，清洗铝箔表面的酸液；即在铝箔表面上形成性能良好的转化膜；(2)在处理好的铝箔层外表面上通过干式复合工艺复合一层聚酰胺类聚合物层，厚度为20微米，干式复合温度为200°C ；(3)在处理好的铝箔层内表面上通过挤出复合工艺复合一层具有三层结构聚丙烯复合层，厚度为50微米，挤出复合温度为120°C。步骤I中氧化处理液为:pH值为4，氟离子浓度为2500mg/L、葡萄糖酸钠为1.1g/L、酒石酸钠为2g/L、金属盐的浓度为7mg/L、表面活性剂的浓度为6.00mg/L、配位化合物的浓度为 17.000mg/L。所述步骤I中氧化处理温度为250°C、处理时间为8.5min。实施例3一种制备本发明的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜的制备方法，包括以下顺序的工艺步骤:
(I)对支撑层铝箔层表面进行表面处理:a、脱脂除油:将60微米的软质铝箔层浸入化学除油剂除油，去除铝箔表面上的油脂等杂质；b、氧化处理:用氧化处理液对清洗后的铝箔表面进行氧化处理，在铝箔表面上形成转化膜；C、清洗:对氧化处理后的铝箔表面进行清洗，清洗铝箔表面的酸液；即在铝箔表面上形成性能良好的转化膜；(2)在处理好的铝箔层外表面上通过干式复合工艺复合一层聚酰胺类聚合物层，厚度为25微米，干式复合温度为200°C ；(3)在处理好的铝箔层内表面上通过挤出复合工艺复合一层具有三层结构聚丙烯复合层，厚度为70微米，挤出复合温度为200°C。所述步骤I中氧化处理液为:pH值为6，氟离子浓度为4000mg/L、葡萄糖酸钠为
1.5g/L、酒石酸钠为2.5g/L、金属盐的浓度为10.00mg/L、表面活性剂的浓度为10.00mg/L、配位化合物的浓度为25.000mg/Lo所述步骤I中氧化处理温度为40°C、处理时间为lmin。以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。·
权利要求
1.一种锂离子电池外壳材料铝塑复合膜，其特征在于所述复合膜以铝箔层为支撑层，在支撑层外表面附着有聚酰胺类聚合物层构成的热封层，在支撑层内表面附着有三层结构的聚丙烯构成的复合层。
2.根据权利要求I所述的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜，其特征在于，所述热封层厚度为为15-25微米，支撑层厚度为40-60微米，复合层厚度为35-70微米。
3.—种如权利要求I或2所述的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜的制备方法，其特征在于，制备包括以下顺序的工艺步骤 (1)对支撑层铝箔层表面进行表面处理 a、脱脂除油将软质铝箔层浸入化学除油剂除油，去除铝箔表面上的油脂等杂质； b、氧化处理用氧化处理液对清洗后的铝箔表面进行氧化处理，在铝箔表面上形成转化膜； C、清洗对氧化处理后的铝箔表面进行清洗，清洗铝箔表面的酸液；即在铝箔表面上形成性能良好的转化膜； (2)在处理好的铝箔层外表面上通过干式复合工艺复合一层聚酰胺类聚合物层，厚度为15-25微米，干式复合温度为20 200°C ； (3)在处理好的铝箔层内表面上通过挤出复合工艺复合一层具有三层结构聚丙烯复合层，厚度为35-70微米，挤出复合温度为20 200°C。
4.权利要求3所述的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜的制备方法，其特征在于所述步骤I中氧化处理液为pH值为I 6，氟离子浓度为1000mg/L 4000mg/L、葡萄糖酸钠为O. lg/L I. 5g/L、酒石酸钠为O. 5g/L 2. 5g/L、金属盐的浓度为O. lmg/L 10. OOmg/L、表面活性剂的浓度为O. lmg/L 10. 00mg/L、配位化合物的浓度为0. lmg/L 25. OOOmg/L0
5.权利要求3所述的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜的制备方法，其特征在于所述步骤I中氧化处理温度为1°C 40°C、处理时间为Imin 15min。
全文摘要
本发明涉及电池外壳材料技术领域，尤其是指一种锂离子电池外壳材料铝塑复合膜及其制备方法；本发明的锂离子电池外壳材料铝塑复合膜，由于外层采用了聚酰胺类聚合物，保护铝层在冷冲压成型时，铝层不易破裂，它经冷冲压成型后，能达到锂离子电池对防水防潮、密封性、绝缘性和耐穿刺性能的工艺要求；另外采用本发明制备方法，本发明的氧化处理溶液具有一定的表面吸附增强作用，从而细化组织，在铝箔表面上形成一定厚度、均匀、致密的转化膜层；使转化膜具有优良的耐蚀性能和与有机涂层具良好的附着力及冲击性能等，铝箔表面经氧化处理处理后，铝箔表面与高分子材料的结合力大大提；本发明制备方法的氧化处理溶液制备简单，对工艺条件的控制要求相对较低，操作方便，成本低，且由于不含剧毒的六价铬，属绿色环保处理液。
文档编号H01M2/02GK103252941SQ201210107120
公开日2013年8月21日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者陈洪, 邓凌峰 申请人:东莞市才智坊新材料有限公司