一种锂电池复合包装功能化铝塑膜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池包装材料领域，特别涉及一种锂电池复合包装功能化铝塑膜。
【背景技术】
[0002]随着储能电子产品、移动电话、电动交通等的快速普及应用，近年来储能电池的应用量需求也快速增长，在储能电池中聚合物锂离子电池由于其循环次数多、能量密度大及使用寿命长等优点，已成为储能行业中应用最广泛的储能电池之一。
[0003]聚合物锂离子电池是未来锂离子储能电池应用的主要方向，聚合物锂离子电池主要由电极、电解液、隔膜及包装膜所组成，包装膜的作用主要是为了保护聚合物电池中的电解液不受外界湿气环境侵扰，产生氢氟酸和其他气体，因而包装膜的性能质量要求非常高。行业内聚合物锂离子电池目前应用的包装膜又称铝塑膜，它是由铝箔与其他高分子聚合物材料组成的复合材料，要求具有优异的阻隔性、延展性和热封性，但目前国内还没有相应高质量且满足聚合物锂离子电池应用要求的铝塑膜出现，国内铝塑膜市场还主要为日本几家铝塑膜生产公司所垄断，主要核心问题还是阻隔性没有达到电池所需企业要求。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种锂电池复合包装功能化铝塑膜。该铝塑膜具有优异的阻隔性能、热封性能、延展性能和耐腐蚀性能。
[0005]本发明的技术方案为:一种锂电池复合包装功能化铝塑膜，包括改性聚丙烯层、纳米粒子层、第一粘结剂层、氟碳涂料层、铝箔层、第二粘结剂层、尼龙层，所述铝塑膜由内到外依次层叠所述改性聚丙烯层、纳米粒子层、第一粘结剂层、氟碳涂料层、铝箔层、第二粘结剂层、尼龙层。
[0006]作为本发明的一种优选方案，所述改性聚丙烯层的材料为聚丙烯和环烯烃类共聚物共挤或环烯烃类共聚物、聚丙烯、聚乙烯三者共挤；所述改性聚丙烯层的厚度为15?85 μ m0
[0007]作为本发明的一种优选方案，所述纳米粒子层的材料为纳米级硅胶、纳米级氧化铝、纳米级氯化钙、纳米级活性炭中的一种或两种以上组合。
[0008]作为本发明的一种优选方案，所述纳米粒子层的厚度为I?5 μ m。
[0009]作为本发明的一种优选方案，所述氟碳涂料层的厚度为I?20 μ m。
[0010]作为本发明的一种优选方案，所述氟碳涂料层由氟碳聚合物、溶剂和固化剂组成；所述氟碳聚合物为聚四氟乙烯、聚全氟丙烯、聚偏二氟乙烯、氟乙烯-乙烯基醚共聚物、氟乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氟乙烯-多元共聚树脂中的一种或两种以上组合。
[0011]作为本发明的一种优选方案，所述氟碳涂料层中的溶剂为酯类、芳烃类、脂类、酮类、水、醇类溶剂中的一种或两种以上组合。
[0012]作为本发明的一种优选方案，所述氟碳涂料层中的固化剂为脂肪族二胺和多胺、芳香族多胺、有机酸、酸酐的一种或两种以上组合。
[0013]作为本发明的一种优选方案，所述铝箔层的材料为铝箔，所述铝箔层的厚度为30 ?100 μ mD
[0014]采用上述技术方案后，本发明的有益效果是:
[0015]首先，本发明添加了吸水性强的纳米粒子层，可有效抵制水汽进入电解液产生氢氟酸等腐蚀性酸和其他气体，提高了铝塑膜的综合阻隔性能；其次，在铝塑膜中铝箔内层涂覆氟碳涂料可有效抵御电解液对铝箔的腐蚀，增强了铝箔的抗腐蚀功能。本发明采用多层粘合、层压复合技术生产，加工简单，易实现，并且具有优异的阻隔性能、热封性能、延展性能和耐腐蚀性能。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图。
[0017]其中，I为改性聚丙烯层；2为纳米粒子层；3为第一粘结剂层；4为氟碳涂料层；5为铝箔层；6为第二粘结剂层；7为尼龙层。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]如图1所示，本发明提供了一种锂电池复合包装功能化铝塑膜，包括改性聚丙烯层1、纳米粒子层2、第一粘结剂层3、氟碳涂料层4、铝箔层5、第二粘结剂层6、尼龙层7，所述铝塑膜由内到外依次层叠所述改性聚丙烯层1、纳米粒子层2、第一粘结剂层3、氟碳涂料层4、铝箔层5、第二粘结剂层6、尼龙层7。
[0020]所述改性聚丙烯层I的材料为聚丙烯和环烯烃类共聚物共挤或环烯烃类共聚物、聚丙烯、聚乙烯三者共挤；所述改性聚丙烯层I的厚度为15?85ym。
[0021]所述纳米粒子层2的材料为纳米级娃胶、纳米级氧化销、纳米级氯化妈、纳米级活性炭中的一种或两种以上组合。所述纳米粒子层2的厚度为I?5 μπι，优选为3 μπι。
[0022]所述氟碳涂料层4的厚度为I?20 μ m。所述氟碳涂料层4由氟碳聚合物、溶剂和固化剂组成；所述氟碳聚合物为聚四氟乙烯、聚全氟丙烯、聚偏二氟乙烯、氟乙烯-乙烯基醚共聚物、氟乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氟乙烯-多元共聚树脂中的一种或两种以上组合。所述氟碳涂料层4中的溶剂为酯类、芳烃类、脂类、酮类、水、醇类溶剂中的一种或两种以上组合。所述氟碳涂料层4中的固化剂为脂肪族二胺和多胺、芳香族多胺、有机酸、酸酐的一种或两种以上组合。
[0023]所述铝箔层5的材料为铝箔，所述铝箔层5的厚度为30?100 μπι。所述尼龙层7的材料为尼龙，所述尼龙层7的厚度优选为3?30 μ m。该功能化铝塑膜的制造工艺方法步骤如下:
[0024]1.对销笛层涂覆氣碳涂料；
[0025]2.将改性聚丙烯膜、尼龙膜进行等离子电晕处理；
[0026]3.在改性聚丙烯膜的单面喷涂一层纳米粒子；
[0027]4.将喷涂纳米粒子的改性聚丙烯、涂覆氟碳涂料的铝箔、尼龙膜在粘结剂下进行层压复合、干燥，得到铝塑膜成品。
[0028]本发明的产品经过测定达到以下指标:
[0029]1.剥离强度测试:电解液浸泡85°C、7天，膜层间剥离强度大于等于8N/15mm ;
[0030]2.抗渗透性测试:在600C的水中浸泡14天，无分层，重量变化小于0.05克。
[0031]3.具有良好的冲深性能。
[0032]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种锂电池复合包装功能化铝塑膜，其特征在于，包括改性聚丙烯层、纳米粒子层、第一粘结剂层、氟碳涂料层、铝箔层、第二粘结剂层、尼龙层，所述铝塑膜由内到外依次层叠所述改性聚丙烯层、纳米粒子层、第一粘结剂层、氟碳涂料层、铝箔层、第二粘结剂层、尼龙层O2.根据权利要求1中所述的锂电池复合包装功能化铝塑膜，其特征在于，所述改性聚丙烯层的材料为聚丙烯和环烯烃类共聚物共挤或环烯烃类共聚物、聚丙烯、聚乙烯三者共挤；所述改性聚丙稀层的厚度为15?85 μπι。3.根据权利要求1中所述的锂电池复合包装功能化铝塑膜，其特征在于，所述纳米粒子层的材料为纳米级娃胶、纳米级氧化销、纳米级氯化妈、纳米级活性炭中的一种或两种以上组合。4.根据权利要求2中所述的锂电池复合包装功能化铝塑膜，其特征在于，所述纳米粒子层的厚度为I?5 μπι。5.根据权利要求1中所述的锂电池复合包装功能化铝塑膜，其特征在于，所述氟碳涂料层的厚度为I?20 μ m。6.根据权利要求5中所述的锂电池复合包装功能化铝塑膜，其特征在于，所述氟碳涂料层由氟碳聚合物、溶剂和固化剂组成；所述氟碳聚合物为聚四氟乙烯、聚全氟丙烯、聚偏二氟乙烯、氟乙烯-乙烯基醚共聚物、氟乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氟乙烯-多元共聚树脂中的一种或两种以上组合。7.根据权利要求6中所述的锂电池复合包装功能化铝塑膜，其特征在于，所述氟碳涂料层中的溶剂为酯类、芳烃类、脂类、酮类、水、醇类溶剂中的一种或两种以上组合。8.根据权利要求6中所述的锂电池复合包装功能化铝塑膜，其特征在于，所述氟碳涂料层中的固化剂为脂肪族二胺和多胺、芳香族多胺、有机酸、酸酐的一种或两种以上组合。9.根据权利要求1中所述的锂电池复合包装功能化铝塑膜，其特征在于，所述铝箔层的材料为铝箔，所述铝箔层的厚度为30?100 μπι。
【专利摘要】本发明涉及一种锂电池复合包装功能化铝塑膜，包括改性聚丙烯层、纳米粒子层、第一粘结剂层、氟碳涂料层、铝箔层、第二粘结剂层、尼龙层，所述铝塑膜由内到外依次层叠所述改性聚丙烯层、纳米粒子层、第一粘结剂层、氟碳涂料层、铝箔层、第二粘结剂层、尼龙层。本发明添加了吸水性强的纳米粒子层，可有效抵制水汽进入电解液产生氢氟酸等腐蚀性酸和其他气体，提高了铝塑膜的综合阻隔性能；其次，在铝塑膜中铝箔内层涂覆氟碳涂料可有效抵御电解液对铝箔的腐蚀，增强了铝箔的抗腐蚀功能。本发明采用多层粘合、层压复合技术生产，加工简单，易实现，并且具有优异的阻隔性能、热封性能、延展性能和耐腐蚀性能。
【IPC分类】B32B15/04, H01M2/02, B32B15/20
【公开号】CN104966800
【申请号】CN201510408620
【发明人】章结兵, 谢凤秀
【申请人】苏州锂盾储能材料技术有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月13日