锂离子电池软包装用铝塑复合膜的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池领域，特别是涉及一种锂离子电池软包装用铝塑复合膜。
【背景技术】
[0002]针对目前金属壳包装锂电池在使用过程中释放气体，压力增大易导致爆炸的问题，市面上开始推出一种新型的软包装材料，即铝塑复合膜。这种包装材料由于可以膨胀释放压力，从而防止爆炸。图1所示的即现有的软包装材料，包括隔离层1、铝箔层2以及封胶层3。但是这种软包装材料，锂电池的腐蚀性液体通常可以通过封胶层3渗出而直接腐蚀铝箔层表面，从而使附着在铝箔层表面的封胶层脱落，包装膜失效，从而电池失效。封胶层一般为聚丙烯酸，流延或挤出等方式直接淋在铝塑上成膜，其粘接强度较低，不能满足电池的要求，引进粘合剂将聚丙烯膜粘合复合到铝箔上，由于锂离子电池是有机电解液溶剂，易渗透过封胶层接触粘接剂，从而电解液受到污染，影响电池的性能。
[0003]由于锂电池现己广泛地应用于手机等便携式电池和电动工具、电动车等动力电源。因用途不同，采用铝塑复合膜的软包装锂电池对铝塑复合膜的性能和使用寿命要求也不同。需要有长寿命的铝塑膜，即对耐腐蚀性有更高的要求，并在长期使用中保证电池的性能稳定。上述铝塑复合膜的现状制约和限制了锂离子电池的应用和发展，急需解决上述问题的新的铝塑复合膜。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种解决上述问题的锂离子电池软包装用铝塑复合膜。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]—种锂离子电池软包装用铝塑复合膜，包括依次设置的隔离层、铝塑层以及封胶层，在隔离层和铝塑层之间设置有聚偏氟乙烯层，聚偏氟乙烯层粘附于铝箔层的表面；在铝塑层与封胶层之间设置有保护层；所述的保护层为双重防护结构，是采用金属铬层、热固型塑胶层、聚偏氟乙烯层中的任意两层构成的组合层。
[0007]保护层是金属铬层与热固型塑胶层构成的组合层，此时金属铬层靠近铝塑层，热固型塑胶层靠近封胶层。
[0008]保护层是热固型塑胶层与聚偏氟乙烯层构成的组合层，此时热固型塑胶层靠近铝塑层，聚偏氟乙烯层靠近封胶层。
[0009]保护层是金属铬层与聚偏氟乙烯层构成的组合层，此时金属铬层靠近铝塑层，聚偏氟乙烯层靠近封胶层。
[0010]保护层的厚度为1?10微米之间。
[0011]保护层的厚度为3?6微米之间。
[0012]聚偏氟乙烯层的厚度为2?10微米之间。
[0013]隔离层的厚度在20?30微米之间，铝箔层的厚度在30?90微米之间，封胶层的厚度在30?50微米之间。
[0014]本实用新型的优点是:
[0015]本实用新型是在铝塑复合膜的封胶层与铝箔层之间设置有保护层。本申请人经过长期研究，确定采用金属铬层、热固型塑胶层以及聚偏氟乙烯层中的两种组合层作为保护层材料，充分利用不同材料的特性相互配合，从而能够有效避免电池的腐蚀性液体通过封胶层渗入而腐蚀铝箔层，确保封胶层不脱落，电池不漏液，提高包装膜的使用寿命，并能保证电池的电解液不受铝塑复合膜材料成分的污染，保证电池的性能稳定。
【附图说明】
[0016]图1是现有技术中铝塑复合膜的结构示意图，
[0017]图2是本实用新型一种锂离子电池软包装用铝塑复合膜的结构示意图。
[0018]图中:隔离层1，铝塑层2，封胶层3，保护层4，聚偏氟乙烯层5。
【具体实施方式】
[0019]请参阅图2，图2是本实用新型实施方式提供的一种锂离子电池软包装用铝塑复合膜的结构示意图，本实用新型实施例提供的铝塑复合膜，包括依次设置的隔离层1、铝塑层2以及封胶层3。本实用新型的设计要点为，在铝塑层2与封胶层3之间设置有保护层4 ;在隔离层1和铝塑层2之间设置有聚偏氟乙烯层5。
[0020]所述保护层4为双重防护结构，采用金属铬层、热固型塑胶层、聚偏氟乙烯层中的任意两层构成的组合层。比如，保护层4可以是金属铬层与热固型塑胶层构成的组合层，此时金属铬层靠近铝塑层2，热固型塑胶层靠近封胶层3。或保护层4可以是热固型塑胶层与聚偏氟乙烯层构成的组合层，此时热固型塑胶层靠近铝塑层2，聚偏氟乙烯层靠近封胶层3。或保护层4可以是金属铬层与聚偏氟乙烯层构成的组合层，此时金属铬层靠近铝塑层2，聚偏氟乙烯层靠近封胶层3。在实际应用中，可以根据锂电池的不同用途和需要选择不同的组合。所述热固型塑胶层为热固型聚烯酸或热固型聚丙烯酸。
[0021]所述聚偏氟乙烯层5粘附于铝箔层2的表面，能够增强铝箔的强度和硬度，使得铝箔不易被HF酸腐蚀。聚偏氟乙烯层5的厚度为2?10微米之间。
[0022]隔离层1的材料作为实施例采用尼龙，厚度为20?30微米之间。
[0023]铝塑层2厚度为30?90微米之间。
[0024]封胶层3的材料作为实施例采用聚丙烯，厚度为30?50微米之间。
[0025]保护层4的厚度控制为1?10微米之间。优选地，保护层4的厚度控制为3?6微米之间。
[0026]其中，热固型塑胶层为热固型聚烯酸层，比如热固型聚丙烯酸层、热固型聚丁烯酸层及其混合物等等。其中，优选为热固型聚丙烯酸层。
[0027]本实用新型实施例中，在保护层包括金属铬层时，金属铬层是靠化学沉积或喷淋的方法沉积到铝箔层表面，与铝箔层结合为一体。
[0028]本实用新型中控制金属铬层的厚度为纳米级或准纳米级，从而可以达到保护层的薄、致密的性能要求，从而使得本实施例中的有金属铬保护层的包装膜即使在拉伸后也能很好的保护铝箔层表面，并且金属铬作为一种惰性金属，其不会影响电池的制造工艺及其性能。
[0029]本实用新型实施例中在保护层4包括热固型塑胶层时，可以通过滚涂或涂刷方式将热固型塑胶如热固型聚烯酸溶液涂在铝箔层表面，并采用快速高温固化技术，将之固化交联在铝箔层上，以作为保护层。或者通过滚涂或涂刷的方式，将该溶液涂在铝箔表面己预先按上述方式附着的金属铬表面，固化交联在金属铬层上起辅助保护和加强与封胶层的连接作用。相对于普通热固，本实用新型的固化方法，可以使得热固型塑胶层在热固后具有一定塑性，延伸率5%?50%，能够耐冷冲压。
[0030]聚偏氟乙烯层5靠如下方式附着到保护层5的金属铬层或热固型聚烯酸层:预先将金属铬或热固型聚烯酸按上述方法附着在铝塑层2表面，选取聚偏氟乙烯胶乳，采用辊涂或涂刷方式，将其涂覆在上述铝塑层2表面附着的金属铬层或热固型聚烯酸层上面，并将之固化，从而在其表面形成聚偏氟乙烯薄层，涂覆量控制为2?8g/m2，且在铝塑层2表面固化而细致紧密，从而起到辅助保护层的作用。因其性质，又可与封胶层3具有良好的连接与熔合。
[0031]本实用新型提供的铝塑复合膜，可以通过冷冲成型或直接成型包覆电池芯。其中，冷冲成型是指在包装膜制备完成后，通过冲压的方式将包装膜冲压成特定形状以用于承载电池芯。比如凹坑状。而直接成型是指将电池芯直接放置在包装膜上，通过包装膜将电池芯包覆。
[0032]本实用新型提供的铝塑复合膜，可以用于包装便携式电源，也可以用于包装动力电源，如电动汽车、电动车、电动工具等锂电池。
[0033]以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同锂包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种锂离子电池软包装用铝塑复合膜，包括依次设置的隔离层(1)、铝塑层(2)以及封胶层(3)，其特征在于:在隔离层(1)和铝塑层(2)之间设置有聚偏氟乙烯层(5)，聚偏氟乙烯层(5)粘附于铝箔层(2)的表面；在铝塑层(2)与封胶层(3)之间设置有保护层(4);所述的保护层(4)为双重防护结构，是采用金属铬层、热固型塑胶层、聚偏氟乙烯层中的任意两层构成的组合层。2.根据权利要求1所述的铝塑复合膜，其特征在于:保护层(4)是金属铬层与热固型塑胶层构成的组合层，此时金属铬层靠近铝塑层(2)，热固型塑胶层靠近封胶层(3)。3.根据权利要求1所述的铝塑复合膜，其特征在于:保护层(4)是热固型塑胶层与聚偏氟乙烯层构成的组合层，此时热固型塑胶层靠近铝塑层(2)，聚偏氟乙烯层靠近封胶层⑶。4.根据权利要求1所述的铝塑复合膜，其特征在于:保护层(4)是金属铬层与聚偏氟乙烯层构成的组合层，此时金属铬层靠近铝塑层(2)，聚偏氟乙烯层靠近封胶层(3)。5.根据权利要求1、2、3或4所述的铝塑复合膜，其特征在于:保护层(4)的厚度为1?10微米之间。6.根据权利要求1、2、3或4所述的铝塑复合膜，其特征在于:保护层(4)的厚度为3?6微米之间。7.根据权利要求1所述的铝塑复合膜，其特征在于:聚偏氟乙烯层(5)的厚度为2?10微米之间。8.根据权利要求1所述的铝塑复合膜，其特征在于:隔离层(1)的厚度在20?30微米之间，铝箔层⑵的厚度在30?90微米之间，封胶层(3)的厚度在30?50微米之间。
【专利摘要】一种锂离子电池软包装用铝塑复合膜，包括依次设置的隔离层、铝塑层以及封胶层，在隔离层和铝塑层之间设置有聚偏氟乙烯层，聚偏氟乙烯层粘附于铝箔层的表面；在铝塑层与封胶层之间设置有保护层；所述的保护层为双重防护结构，是采用金属铬层、热固型塑胶层、聚偏氟乙烯层中的任意两层构成的组合层。所述的复合膜能够有效避免电池的腐蚀性液体通过封胶层渗入而腐蚀铝箔层，确保封胶层不脱落，电池不漏液，提高包装膜的使用寿命，并能保证电池的电解液不受铝塑复合膜材料成分的污染，保证电池的性能稳定。
【IPC分类】H01M2/02, B32B33/00, H01M2/16, B32B15/09, B32B15/20, B32B7/12
【公开号】CN204991819
【申请号】CN201520749060
【发明人】刘德龙
【申请人】深圳市百泉河实业有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月28日