一种共挤成色的锂电池铝塑膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及锂电池铝塑膜领域，具体为一种共挤成色的锂电池铝塑膜及其制备方法。


背景技术：

2.铝塑膜是软包装锂电池电芯封装的关键材料，单片电池组装后用铝塑膜密封形成电池，铝塑膜起到保护内容物的作用；相较于钢壳、铝壳或塑料壳等包装材料，铝塑膜具备质量轻、厚度薄、外形设计灵活等优势，在3c消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。
3.目前市场上常见的锂电池铝塑膜都没有印刷，外表看上去都是单调的金属色，究其原因主要是一般油墨降低了复合的层间强度，导致铝塑膜成型性能下降，影响使用。也有部分着色锂电池铝塑膜主要由透明的聚酰胺、带颜色的胶黏剂、银色的铝箔和透明的流延聚丙烯材料组成，虽然从外观上做到了彩色，但是由于胶粘剂里添加了色浆，对聚酰胺的粘接力会下降，尤其是一些黑色的产品，这样对深冷冲压成型不利，在电池的长期使用中会存在隐患，且易发生铝箔与黑色尼龙分层掉色现象。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种共挤成色的锂电池铝塑膜及其制备方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
5.为了实现以上的目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
6.一种共挤成色的锂电池铝塑膜，包括铝箔层、位于所述铝箔层外侧的耐热性树脂膜层和位于所述铝箔层内侧的热塑性树脂膜层，所述耐热性树脂膜层和所述热塑性树脂膜层均共挤复合有一层用于进行着色的油墨层，所述耐热性树脂膜层与所述铝箔层之间通过溶胶进行高温贴合，所述热塑性树脂膜层与所述铝箔层之间通过粘结聚合物进行高温贴合。
7.优选的，所述耐热性树脂膜层采用耐穿刺尼龙膜，所述铝箔层采用经双面钝化处理的0态软质铝箔，所述热塑性树脂膜层包括以马来酸酐接枝聚丙烯树脂为内层、以均聚聚丙烯树脂为中间层以及以嵌段共聚聚丙烯与聚丙烯弹性体重量比混合物为外层的三层结构，所述油墨层为黑色的无卤素油墨。
8.优选的，所述溶胶的内部成分为聚氨酯与丁酮混合溶剂，在高温状态可以起到粘结作用，所述粘结聚合物的内部成分为改性聚烯烃与异氰酸酯类固化剂混合物。
9.优选的，所述溶胶和粘结聚合物均采用浸涂或喷涂的涂布方式涂覆在所述铝箔层的表面上，所述热塑性树脂膜层采用三层共挤流延工艺加工制成。
10.优选的，所述耐热性树脂膜层的厚度范围为20μm～30μm，所述铝箔层的厚度范围30μm～40μm，所述热塑性树脂膜层的厚度范围为40μm～50μm，所述油墨层的厚度范围为3μm～5μm。
11.一种共挤成色锂电池铝塑膜的制备方法，包括以下步骤：
12.步骤一：对铝箔进行双面钝化的预处理，并准备好定量的所述溶胶和所述粘结聚合物；
13.步骤二：将耐穿刺尼龙膜和热塑性树脂膜分别与油墨色素通过热压共挤方式形成黑色着色层；
14.步骤三：将所述溶胶加入干式复合机，通过干式复合机对双面钝化后的铝箔的外表面进行胶层涂覆，经匀胶辊抹平后进入烘箱进行烘干，烘干后与耐穿刺尼龙膜进行高温加热贴合，加热温度为t1，高温贴合后经过t1时间段的高温固化，固化温度为t2；
15.步骤四：将所述粘结聚合物加入干式复合机，通过干式复合机对与耐穿刺尼龙膜进行高温固化完成后的铝箔进行内表面胶层涂覆，经烘干后与热塑性树脂膜电晕处理面进行高温加热贴合，加热温度为t3，收卷后经过t2时间段、固化温度为t4的高温固化，制得锂电池铝塑膜。
16.优选的，步骤二中油墨色素的涂覆方式为三层凹版印刷，油墨色素在进行热压共挤时的加热温度为55℃～75℃。
17.优选的，步骤三中加热温度t1的范围为90℃～95℃，固化温度t2的范围为80℃～85℃，固化时间t1的范围为48h～60h。
18.优选的，步骤四中加热温度t3的范围为70～100℃，固化温度t4的范围为60℃～65℃，固化时间t2的范围为120h～144h。
19.优选的，步骤二中油墨的涂布量范围为20～25g/m2；步骤三中所述溶胶5的涂布量范围为4g～5g/m2；步骤四中所述粘结聚合物6的涂布量范围为3g～4g/m2。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果：
21.本发明中着色铝塑膜的新型制备方法避开了传统着色铝塑膜制备内外层着色涂布或热塑性聚酯薄膜内部添加着色剂限制，对于常规黑色铝塑膜外层剥离强度较低同样进行了改进，避免了黑膜在环境条件下长时间存放发生剥离油墨转移，同时在保证着色度情况下改善外层黑色尼龙与铝箔的粘结复合强度。
附图说明
22.图1为本发明中锂电池铝塑膜的内部结构示意图；
23.图2为本发明中铝塑膜粘接强度及剥离强度的数据测试表。
24.图中：1-耐热性树脂膜层，2-铝箔层，3-热塑性树脂膜层，4-油墨层，5溶胶，6-粘结聚合物。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.参考图1，一种共挤成色的锂电池铝塑膜，包括铝箔层2、位于铝箔层2外侧的耐热性树脂膜层1和位于铝箔层2内侧的热塑性树脂膜层3，耐热性树脂膜层1和热塑性树脂膜层3均共挤复合有一层用于进行着色的油墨层4，耐热性树脂膜层1与铝箔层2之间通过溶胶5进行高温贴合，热塑性树脂膜层3与铝箔层2之间通过粘结聚合物6进行高温贴合。
27.实施例1：耐热性树脂膜层1采用耐穿刺尼龙膜，铝箔层2采用经双面钝化处理的0态软质铝箔，热塑性树脂膜层3包括以马来酸酐接枝聚丙烯树脂为内层、以均聚聚丙烯树脂为中间层以及以嵌段共聚聚丙烯与聚丙烯弹性体重量比混合物为外层的三层结构，油墨层4为黑色耐乙酸乙酯的的无卤素油墨。
28.溶胶5的内部成分为聚氨酯与丁酮混合溶剂，在高温状态可以起到粘结作用，粘结聚合物6的内部成分为改性聚烯烃与异氰酸酯类固化剂混合物。
29.溶胶5和粘结聚合物6均采用浸涂或喷涂的涂布方式涂覆在铝箔层2的表面上，热塑性树脂膜层3采用三层共挤流延工艺加工制成。
30.耐热性树脂膜层1的厚度范围为20μm，铝箔层2的厚度范围30μm，热塑性树脂膜层3的厚度范围为40μm，油墨层4的厚度范围为3μm。
31.上述共挤成色锂电池铝塑膜的制备方法，包括以下步骤：
32.步骤一：对铝箔进行双面钝化的预处理，并准备好定量的溶胶5和粘结聚合物6；
33.步骤二：将耐穿刺尼龙膜和热塑性树脂膜分别与油墨色素通过热压共挤方式形成黑色着色层；
34.步骤三：将溶胶5加入干式复合机，通过干式复合机对双面钝化后的铝箔的外表面进行胶层涂覆，经匀胶辊抹平后进入烘箱进行烘干，烘干后与耐穿刺尼龙膜进行高温加热贴合，加热温度为90℃，高温贴合后经过48h时间段的高温固化，固化温度为80℃；
35.步骤四：将粘结聚合物6加入干式复合机，通过干式复合机对与耐穿刺尼龙膜进行高温固化完成后的铝箔进行内表面胶层涂覆，经烘干后与热塑性树脂膜电晕处理面进行高温加热贴合，加热温度为80℃，收卷后经过120h时间段、固化温度为60℃的高温固化，制得锂电池铝塑膜。
36.上述步骤二中油墨色素的涂覆方式为三层凹版印刷，油墨色素在进行热压共挤时的加热温度为60℃。
37.上述步骤二中油墨的涂布量范围为20～25g/m2；步骤三中溶胶5的涂布量范围为4g～5g/m2；步骤四中粘结聚合物6的涂布量范围为3g～4g/m2。
38.上述步骤三中耐穿刺尼龙膜可采用表层哑光印刷制备。
39.实施例2：耐热性树脂膜层1采用耐穿刺尼龙膜，铝箔层2采用经双面钝化处理的0态软质铝箔，热塑性树脂膜层3包括以马来酸酐接枝聚丙烯树脂为内层、以均聚聚丙烯树脂为中间层以及以嵌段共聚聚丙烯与聚丙烯弹性体重量比混合物为外层的三层结构，油墨层4为黑色耐乙酸乙酯的的无卤素油墨。
40.溶胶5的内部成分为聚氨酯与丁酮混合溶剂，在高温状态可以起到粘结作用，粘结聚合物6的内部成分为改性聚烯烃与异氰酸酯类固化剂混合物。
41.耐热性树脂膜层1的厚度范围为30μm，铝箔层2的厚度范围40μm，热塑性树脂膜层3的厚度范围为50μm，油墨层4的厚度范围为5μm。
42.上述共挤成色锂电池铝塑膜的制备方法，包括以下步骤：
43.步骤一：对铝箔进行双面钝化的预处理，并准备好定量的溶胶5和粘结聚合物6；
44.步骤二：将耐穿刺尼龙膜和热塑性树脂膜分别与油墨色素通过热压共挤方式形成黑色着色层；
45.步骤三：将溶胶5加入干式复合机，通过干式复合机对双面钝化后的铝箔的外表面
进行胶层涂覆，经匀胶辊抹平后进入烘箱进行烘干，烘干后与耐穿刺尼龙膜进行高温加热贴合，加热温度为95℃，高温贴合后经过60h时间段的高温固化，固化温度为85℃；
46.步骤四：将粘结聚合物6加入干式复合机，通过干式复合机对与耐穿刺尼龙膜进行高温固化完成后的铝箔进行内表面胶层涂覆，经烘干后与热塑性树脂膜电晕处理面进行高温加热贴合，加热温度为90℃，收卷后经过132h时间段、固化温度为65℃的高温固化，制得锂电池铝塑膜。
47.上述步骤二中油墨色素的涂覆方式为三层凹版印刷，油墨色素在进行热压共挤时的加热温度为70℃。
48.实施例2中的其余操作步骤和数值配比均与实施例1相同。
49.对本发明中的铝塑膜进行油墨层4粘接强度测试及剥离强度测试，粘接强度采用3m胶带附着力测试，剥离强度划取15mm宽样条将外层和铝箔芯层2剥开后在通用性拉力机上测试，测试数据见图2。
50.数据表明本发明中新型工艺生产的铝塑膜与传统油墨印刷铝塑膜相比在剥离强度及油墨粘结力方面有了很大的提升。
51.上述对本发明的实施方案进行了详细的说明，但本发明的实施方案不限于上述一种，任何对于上述实施方案的等效替代和等效变换都在本发明的保护范围之内。