一种铝塑膜结构的制作方法

本发明属于锂离子电池的包装膜
技术领域：
，涉及一种铝塑膜结构，特别是涉及一种高热传导性且耐腐蚀的铝塑膜结构。
背景技术：
：随着锂离子电池在3c、动力及储能领域的快速发展，因软包装铝塑膜的锂离子电池具有容量大、重量轻、安全性高等优点，所以也越来越受到重视和应用，自然铝塑膜的性能要求也是越来越高。目前，软包装铝塑膜一般由三层不同功能的薄膜复合而成，外层是由pa层作为保护层，中间是由铝箔作为绝缘层，内层是由cpp作为热封层。但是，研究人员发现这种铝塑膜包装的电池在多次充放电过程易产生较高的热量，电池使用温度较高，致使电池更容易产生气体，发生鼓包，电解液加速腐蚀包装铝塑膜，降低锂离子电池的使用寿命，影响了锂离子电池的稳定性及使用广泛性。因此，提供一种新的铝塑膜结构是本领域技术人员需要解决的课题。技术实现要素：鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铝塑膜结构，用于解决现有技术中电池多次充放电后内部所产生的高热量不易导出的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种铝塑膜结构，所述铝塑膜结构从外到内至少包括：保护层、外层粘结层、铝箔层、内层粘结层以及热封层，其中，所述保护层和所述热封层中均包含导热填料粒子。作为本发明铝塑膜结构的一种可选的方案，所述导热填料粒子包括氮化铝、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化镁、导热碳粉及导热石墨中的一种或多种的组合，所述保护层的材料包括尼龙，所述热封层的材料包括流延聚丙烯，其中，所述导热填料粒子均匀分散于所述尼龙和所述流延聚丙烯中。作为本发明铝塑膜结构的一种可选的方案，所述导热填料粒子的熔点介于1500℃～2300℃之间。作为本发明铝塑膜结构的一种可选的方案，所述保护层的厚度介于10μm～40μm之间，23℃下的导热系数介于0.3w/mk～0.5w/mk之间。作为本发明铝塑膜结构的一种可选的方案，所述热封层的厚度介于30μm～80μm之间，23℃下的导热系数介于0.25w/mk～0.5w/mk之间。作为本发明铝塑膜结构的一种可选的方案，所述铝箔层表面覆盖有钝化膜。作为本发明铝塑膜结构的一种可选的方案，所述外层粘结层的材料包括聚氨酯、聚异氰酸酯、聚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯及有机氟树脂中的一种。作为本发明铝塑膜结构的一种可选的方案，所述内层粘结层的材料包括改性聚烯烃和环氧树脂。作为本发明铝塑膜结构的一种可选的方案，所述外层粘结层和所述内层粘结层的厚度均介于3μm～10μm之间，所述铝箔层的厚度介于20μm～60μm之间。作为本发明铝塑膜结构的一种可选的方案，所述保护层的内侧与铝箔层的外侧通过外层粘结层干式复合而粘结为一体，所述铝箔层的内侧与所述热封层的外侧通过内层粘结层干式复合而粘结为一体或所述热封层共挤流延于所述铝箔层内层表面热法复合而粘结为一体。如上所述，本发明的铝塑膜结构，从外到内至少包括：保护层、外层粘结层、铝箔层、内层粘结层以及热封层，其中，所述保护层和所述热封层中均包含导热填料粒子。本发明的铝塑膜结构可使电池在多次充放电过程产生的热量能够快速导出，有效的降低高温环境促使电解液的分解产生气体致使电池出现鼓包、漏液的风险，同时有效降低高温环境下电解液对铝塑膜腐蚀的风险；另外，由于热封层中的高导热填料粒子具有超高的熔点，在热层过程可以起到支撑作用，有效的降低热封过程中热封层过熔破裂致使铝箔层与电解液直接接触发生电池短路的风险，增强了铝塑膜的加工及耐腐蚀性能，保证了锂离子电池的使用安全性。附图说明图1为本发明铝塑膜结构示意图。元件标号说明1保护层2外层粘结层3铝箔层4内层粘结层5热封层6、7导热填料粒子具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示，本发明提供一种铝塑膜结构，所述铝塑膜结构从外到内至少包括：保护层1、外层粘结层2、铝箔层3、内层粘结层4以及热封层5，其中，所述保护层1和所述热封层5中均包含导热填料粒子6、7。作为示例，所述导热填料粒子6、7包括氮化铝、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化镁、导热碳粉及导热石墨中的一种或多种的组合，所述保护层1的材料包括尼龙，所述热封层5的材料包括流延聚丙烯，其中，所述导热填料粒子6、7均匀分散于所述尼龙(pa)和所述流延聚丙烯中(cpp)，但并不限于此。通过在保护层1和热封层5两层结构中都添加均匀分散的导热填料粒子6、7，可以使铝塑膜具有耐热高、导热均匀、机械强度高等优势，提升了电池的安全性能。作为示例，所述导热填料粒子6、7的熔点介于1500℃～2300℃之间。由于热封层5所含有的高导热填料粒子7具有超高的熔点，可在热封过程起到支撑作用，有效的降低热封过程中热封层5过熔破裂致使铝箔层3与电解液直接接触发生电池短路的风险，增强了铝塑膜的加工及耐腐蚀性能，保证了锂离子电池的使用安全性。所述保护层1的厚度介于10μm～40μm之间，23℃下的导热系数介于0.3w/mk～0.5w/mk之间。较佳地，所述保护层1的厚度介于20μm～40μm之间，23℃下的导热系数介于0.4w/mk～0.5w/mk之间。更佳地，所述保护层1的厚度可以为25μm，23℃下的导热系数可以为0.4w/mk。所述热封层5的厚度介于30μm～80μm之间，23℃下的导热系数介于0.25w/mk～0.5w/mk之间。较佳地，所述热封层5的厚度介于30μm～50μm之间，23℃下的导热系数介于0.35w/mk～0.5w/mk之间。更佳地，所述热封层5的厚度可以为40μm，23℃下的导热系数可以为0.35w/mk。由于本发明的所述保护层1和所述热封层5中包含有导热填料粒子6、7，因此，所述保护层1和热封层5具有良好的导热性能，能够使电池在多次充放电过程产生的热量能够快速导出，有效的降低高温环境促使电解液的分解产生气体致使电池出现鼓包、漏液的风险，以及降低高温环境加速电解液对包装铝塑膜材料的腐蚀风险。所述保护层1主要是用来保护铝箔层3不受划伤，并且在加工过程中能够连续操作而不破坏外观，以及在电池的使用过程中防止由于跌落等对电池造成的冲击震荡等来进行保护内部。所述热封层5可以与电池极耳进行很好地热封粘合，提高铝塑膜的热封强度。所述的铝箔层3最好是通过钝化液处理过的铝箔，钝化后所述铝箔层3表面覆盖有钝化膜。作为示例，所述外层粘结层2的材料包括聚氨酯、聚异氰酸酯、聚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯及有机氟树脂中的一种。所述外层粘结层2用于粘结所述保护层1和铝箔层3。所述内层粘结层4的材料包括改性聚烯烃和环氧树脂。所述内层粘结层4用于粘结所述热封层5和铝箔层3。所述外层粘结层2和所述内层粘结层4的厚度均介于3μm～10μm之间，所述铝箔层3的厚度介于20μm～60μm之间。较佳地，所述外层粘结层2和所述内层粘结层4的厚度均介于3μm～5μm之间，所述铝箔层3的厚度介于40μm～60μm之间。更佳地，所述外层粘结层2和所述内层粘结层4的厚度可以均为3μm，所述铝箔层3的厚度可以为40μm。作为示例，所述保护层1的内侧与铝箔层3的外侧通过外层粘结层2干式复合而粘结为一体，所述铝箔层3的内侧与所述热封层5的外侧通过内层粘结层4干式复合而粘结为一体或所述热封层5共挤流延于所述铝箔层3内层表面热法复合而粘结为一体。本发明的制备方法大致为：锂离子电池软包铝塑膜用保护层和热封层在成型过程中添加高导热性填料粒子熔融共挤成型，高导热性填料粒子在保护层与热封层膜中均匀分散，使用添加有高导热性填料粒子成型的保护层和热封层与铝箔层复合成型，获得铝塑膜软包装。当电池多次充放电过程中产生热量时，高导热填料粒子可以作为热量的良导体将热量从电池内部传导转移至电池外部，降低电池内部的温度，降低电池高温时电解液分解产生气体，发生鼓包，电解液加速腐蚀包装铝塑膜的风险，提升锂离子电池的使用寿命，稳定性及使用广泛性。下面通过具体实施例来对本发明的铝塑膜结构做进一步的说明。实施例一：如图1所示，本实施例提供一种铝塑膜结构，所述铝塑膜结构从外到内依次包括保护层1、外层粘结层2、金属铝箔层3、内层粘结层4和热封层5，所述保护层1为添加高导热填料粒子的尼龙(pa)膜，所述热封层5为添加高导热填料粒子的流延聚丙烯(cpp)，所述的铝箔层3(al)是通过钝化液处理过的铝箔。保护层1的内侧与铝箔层3的外侧通过外层粘结层2干式复合而成，铝箔层3的内侧与热封层5的外侧通过内层粘结层4干式复合而成。其中，导热填料粒子6、7选择为氧化镁。各厚度可根据实际生产需要对应选择。实施例二：实施例二与实施例一不同之处在于：cpp热封层5通过添加高导热性填料粒子熔融共挤出在铝箔层3的内侧表面热复合而成。厚度可根据实际生产需要对应选择。对比例一：本对比例提供一种普通锂离子电池包装用铝塑膜：从外到内依次包括保护层、外层粘结层、金属铝箔层、内层粘结层和热封层，所述保护层的材料为尼龙(pa)，所述的铝箔层(al)是通过钝化液处理过的铝箔，所述热封层的材料为流延聚丙烯(cpp)。保护层的内侧与铝箔层的外侧通过外层粘结层干式复合而成，铝箔层的内侧与热封层的外侧通过内层粘结层干式复合而成。将所述实施例一、二和对比例一制备的铝塑膜分别进行导热性能测试和耐电解液性能测试。导热性能测试：将所述铝塑膜置于一端为固定温度80℃热源，另一端为温度感应探头感应器的中间，持续记录温度上升数据。测试结果如表1所示。耐电解液测试：将所述铝塑膜分别置于ec：dec：dmc+lipf6＝1:1:1+1mol的电解液中，85℃条件下浸泡24h，取出样品进行耐电解液外观与导热性测试，外观检查结果如表2所示，耐电解液后的导热性能测试结果如表3所示。表15s10s15s20s25s30s实施例一35℃45℃48℃54℃55℃55℃实施例二37℃49℃51℃53℃54℃54℃对比例一30℃35℃39℃42℃47℃49℃表2表35s10s15s20s25s30s实施例一38℃46℃50℃55℃55℃54℃实施例二39℃49℃52℃55℃54℃54℃对比例一29℃33℃37℃44℃48℃50℃表1表明：本发明制备铝塑膜具有高热传导性，约为普通铝塑膜导热性2倍，热法效果更优。表2表明：本发明制备铝塑膜添加高热传导填料粒子对电解液保持稳定，耐电解液性同步。表3表明：本发明制备铝塑膜在电解液浸泡之后仍能表现出优异的导热性能，导热能力不会下降，进一步保证电池在使用过程的安全性能。综上所述，本发明提供一种所述铝塑膜结构，所述铝塑膜结构从外到内至少包括：保护层、外层粘结层、铝箔层、内层粘结层以及热封层，其中，所述保护层和所述热封层中均包含导热填料粒子。本发明的铝塑膜具有较高热传导性能、厚度可控、更耐腐蚀的新特点，有效提高了铝塑膜软包装在锂离子电池中的使用前景。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
技术领域：
中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页12