二次电池的铝软包膜，包括其的包装材料、二次电池，及其制法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于二次电池的铝软包（pouch)膜及其制造方法，并且更具体 地，本发明涉及一种用于二次电池的铝软包膜的制造，其中，与用于二次电池的常规软包膜 相比，尽管省去了常规制造方法中的铝表面处理，但该铝软包膜仍保持绝缘性能和耐电解 质性。
【背景技术】
[0002] 二次电池通常是指锂二次电池，其用于便携式终端设备，例如笔记本电脑、智能电 话、平板电脑和摄像机、包括混合动力车辆在内的电动车辆，以及用于储能的智能电网。对 小、轻、薄且可耐受包括极热条件和机械撞击在内的各种环境条件的二次电池的深入研究 正在进行中。关于在这样的锂电池中使用的包装材料，有利地使用具有多层结构（例如， 内树脂层、铝层和外树脂层）的用于二次电池的软包体，因为它与常规的罐类包装材料不 同，可以根据电池的形状自由地操作。通常可用的用于二次电池的软包膜以配置为按序形 成内树脂层、铝层以及外树脂层的多层结构的形式提供，其中，该内树脂层包括具有热粘合 性从而用作密封剂的粘合剂层，包括聚烯烃，例如聚乙烯（PE)、饶铸聚丙烯（cPP)或聚丙烯 (PP)，或它们的共聚物；该铝层包括用作保持机械强度的基底和用作水分和氧气阻挡层的 金属箱层；该外树脂层包括功能聚合物膜以保护电池单元免受外部撞击，该功能聚合物膜 包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)树脂、聚对萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、尼龙树脂或液晶聚 合物（LCP)。
[0003] 软包类二次电池是有利的，因为它的形状是可变的，并且它可实现体积和质量更 小但容量相同的二次电池。然而，与罐类不同，软包类由于在各种加工过程的各种原因可能 被损坏，因为软包体用作容器。例如，在将电极组件放置在软包体中的过程中，软包体中的 PP层或cPP层可能由于诸如电极接触片或电极引线的凸起而产生裂缝，并且铝层由于这样 的裂缝而被暴露。在这种情况下，由于与电解质的反应性而可能发生副反应。暴露于电解 质下的铝层可能导致与氧气或水分以及渗透或扩散到电池中的电解质之间的化学反应，由 此导致腐蚀和腐蚀性气体的产生，不希望地导致使电池内部膨胀的胀大问题。更具体地，诸 如氢氟酸（HF)的腐蚀性气体可因1^?&与水和氧气反应而产生。这样的氢氟酸可与铝反 应从而引起快速的放热反应，并且它通过二次反应而被吸附到铝表面，从而渗透到结构中， 由此结构的脆性增加，最终即使是小的撞击也可能引起软包膜产生裂缝。因此，由于电解质 的泄漏可能引起锂与空气之间的反应，从而导致火灾的发生。为了防止由此产生的腐蚀性 氢氟酸和铝之间的接触，各种铝表面改性技术正在研究中。
[0004] 如韩国专利申请公开10-2001-7010231中所公开，常规的铝表面改性方法是已知 的铝箱的化学转化处理方法。化学转化处理的实例包括铬酸盐处理。具体地，有使用涂布 工艺或浸渍工艺的多种铬酸盐处理方法。这样的铬酸盐处理使用主要由六价铬组成的具有 良好功能的材料进行，但铬是对于环境保护来讲具有处置和去除问题的四种重金属之一， 铬连同Cd、Pb和Hg已被确定为是对人体和其它生物体有害的有毒环境污染物，并因此被视 为不希望的。为了符合对使用六价铬的严格的全球规定，其制备、使用、处理及处置的成本 在不断增长，因此，正在研究和开发其替代材料及工艺。基于研究和开发的结果，通常实施 与六价铬相比对生命体相对安全的使用三价铬的铬酸盐处理。然而，难以得到等同于六价 铬的功能，而且，使用重金属铬的铬酸盐处理从环境的角度来看仍是不希望的。另外，由于 用于化学转化处理的试剂经常导致涂布机的腐蚀，所以涂布机的使用是受限的，并且工作 环境可能变得更差。此外，为了增强上述试剂的粘合性，在制造过程中必须进行酸或碱浸渍 处理、脱脂和蚀刻，在电池包装材料的制造中，不希望地产生高的加工成本并显著降低加工 速率。因此，存在对能够保持二次电池包装材料的性能同时省去了铝表面处理工艺的方法 的需求。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 本发明谨记上述问题，并且本发明的目的是提供一种制造用于二次电池的铝软包 膜的方法，其中，在铝软包体制造过程中可以省去铝表面处理，由此表现出环境友好性和经 济效益，而且，即使当电池暴露于物理撞击或化学撞击或电应力时，软包体中粘合剂层的破 裂也可得到抑制，并且可显示出优异的成型性、绝缘性和耐电解质性。
[0007] 技术方案
[0008] 为了实现上述目的，本发明提供了一种用于二次电池的铝软包膜，包括：铝层；外 树脂层，形成在所述铝层的第一表面上；第一粘合剂层，用于使所述铝层粘合至所述外树脂 层；内树脂层，形成在所述铝层的第二表面上；以及第二粘合剂层，用于使所述铝层粘合至 所述内树脂层。
[0009] 此外，本发明提供一种制造用于二次电池的铝软包膜的方法，包括：a)制备铝层； b)在所述铝层的第一表面上形成外树脂层；c)制备内树脂层；以及d)使所述内树脂层粘 合至所述铝层的第二表面，其中，粘合所述内树脂层使用粘合剂来进行，所述粘合剂包括一 侧用娃酸酯（silicate)基或磷酸酯（phosphate)基改性以形成链的末端的单体。
[0010] 此外，本发明提供一种制造用于二次电池的铝软包膜的方法，包括：a)制备铝层； b)在所述铝层的第一表面上形成外树脂层；c)在所述铝层的第二表面上形成共聚物层；以 及d)在所述共聚物层上形成内树脂层。
[0011] 此外，本发明提供一种包装材料，包括上述铝软包膜。
[0012] 此外，本发明提供一种二次电池，包括上述铝软包膜。
[0013] 有益效果
[0014] 根据本发明，即使当用于二次电池的铝软包膜暴露于物理撞击或化学撞击或电应 力时，也可抑制该软包体中粘合剂层的破裂，由此防止脱层。而且，可防止铝层和电解质之 间发生化学反应，从而降低由电池内产生的气体而导致的高温爆炸的风险或电池内的膨 胀。另外，通过施涂部分地含有特定单体（其单体组分被改性）的粘合剂，铝箱可以被层压 在该膜上而不进行化学表面处理，由此，可以省去在铝软包生产过程中需要很长时间的铝 表面处理工艺，最终实现环境友好性和经济效益。
【附图说明】
[0015] 图1示出根据本发明一个实施方式的用于二次电池的铝软包膜的结构；
[0016] 图2示出根据本发明另一实施方式的用于二次电池的铝软包膜的结构；以及
[0017] 图3示意性地示出根据本发明的优选实施方式的机理。
【具体实施方式】
[0018] 下面将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
[0019] 如图1中所示，根据本发明的优选实施方式，用于二次电池的铝软包膜包括：错层 3 ;外树脂层1，形成在铝层的第一表面上；第一粘合剂层2,用于粘合铝层和外树脂层；内树 脂层5,形成在铝层的第二表面上；以及第二粘合剂层4,用于粘合铝层和内树脂层。这样， 借由粘合剂层的Si02S或磷酸酯基在铝层和第二粘合剂层4之间形成强力的键合。
[0020] 如图2中所示，根据本发明的另一优选实施方式，用于二次电池的铝软包膜包括： 铝层3 ;外树脂层1，形成在铝层的第一表面上；第一粘合剂层2,用于粘合铝层和外树脂层； 共聚物层4,形成在铝层的第二表面上；内树脂层6,设置