用于锂离子电池的外包装材料的制作方法

本实用新型属于电池包装材料领域，具体涉及用于锂离子电池的外包装材料。

背景技术：

目前，作为锂离子电池外包装材料，从质轻、形状可设计、安全性等考虑，优先使用多层结构的层压膜（例如基材层/金属箔层/密封层）通过冷冲深进行拉深而成的成型品，在拉深成型品中收容电池正负极、阻隔体、电解液，采用加热密封法对上述拉深成型品进行热封。近些年来，使用该种包装材料锂电池通过增加成型深度来提高能量密度。但是，当成型深度加深时，容易在拉伸率高的角部产生针孔或断裂。因此，如何提高包装材料的成型深度至关重要。

考虑成型性，优选使用聚酰胺膜为基材层，但聚酰胺膜不能抗电解液污染，在电池制造过程中不可避免的会出现电解液滴在基材层上，导致聚酰胺膜腐蚀，影响电池的成品率。因此，就需要一种抗电解液污染的包装材料，已知有基材层为聚酰胺树脂上层叠聚酯树脂的包装材料，该种包装材料具有良好的抗电解液污染性能。但是聚酯树脂刚性大，在聚酰胺树脂上层叠聚酯树脂会使成型性变差并且成型后容易卷曲，成型卷曲不利于电池加工。

现在对电池安全性要求越来越高，对包装材料的性能也变得更加苛刻，如将成型的电池壳体放入高温水浴中，观察电池完好情况，在高温水浴中电池壳体包装材料基材层容易出现水渍和腐蚀并且基材层与金属箔层会出现分层。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决上述现有技术中存在的不足和问题，提出了一种用于锂离子电池的外包装材料。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于锂离子电池的外包装材料，包括依次层叠的基材层、第一粘合层、金属箔层、第二粘合层及热塑性树脂层；所述基材层包括依次层叠的第一基材层、第二基材层和第三基材层，所述第一基材层为热塑性聚酯弹性体膜；所述外包装材料还包括与所述热塑性树脂层相接的爽滑剂层。

在一实施例中，所述第二基材层为二液固化型聚氨酯树脂膜或酸改性热塑性树脂膜。

在一实施例中，所述第三基材层包括聚酯树脂膜，或聚酰胺树脂膜，或包括相层叠的聚酯树脂膜和聚酰胺树脂膜。

在一实施例中，所述第一基材层的厚度为5~15μm；所述第二基材层的厚度为0.5~5μm；所述第三基材层的厚度为5~30μm。

在一实施例中，所述爽滑剂层为涂布形成在所述热塑性树脂层上的高分子蜡膜或脂肪酸酰胺膜。

在一实施例中，所述爽滑剂层的厚度为1~1000nm。

在一实施例中，所述外包装材料还包括形成于所述第一粘合层与所述金属箔层之间和/或所述金属箔层与所述第二粘合层之间的化学处理层。在金属箔层内外面形成化学处理层，提高包装材料的耐候性能。

在一优选的实施例中，所述化学处理层为由铬酸盐、磷酸盐、锆、铈、钛或磷酸锌形成的膜。

在一实施例中，

所述第一粘合层为由聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚醋酸乙烯酯类胶黏剂、乙烯共聚物类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂、有机硅类胶黏剂或弹性体类胶黏剂形成的膜；

和/或，所述第二粘合层为由聚烯烃类胶黏剂、环氧树脂类胶黏剂、聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚醋酸乙烯酯类胶黏剂、乙烯共聚物类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂、有机硅类胶黏剂或弹性体类胶黏剂形成的膜；

和/或，所述热塑性树脂层为由聚乙烯、聚丙烯、烯烃系共聚物或其酸改性物形成的膜。

本实用新型采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

本实用新型的外包装材料通过使用热塑聚酯性弹性膜作为第一基材层，在保持抗污染性能的前提下降低了基材层的刚性和提升了基材层的拉伸强度，从而提高外包装材料成型深度和降低成型后成型卷曲度；在热塑性树脂层上形成爽滑剂层，降低热塑性树脂层摩擦系数，使得成型时边缘更容易被拉伸，补偿成型壳体的角部，提高成型完好率。

附图说明

图1为根据本实用新型的一种用于锂离子电池的外包装材料的结构示意图。

上述附图中，

1、基材层；11、第一基材层；12、第二基材层；13、第三基材层；2、第一粘合层；3、第一化学处理层；4、金属箔层；5、第二化学处理层；6、第二粘合层；7、热塑性树脂层；8、爽滑剂层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。本实用新型对方位的定义是根据本领域人员的惯常观察视角和为了叙述方便而定义的，不限定具体的方向。

参照图1所示，本实用新型提供的用于锂离子电池的外包装材料，包括依次层叠的基材层1、第一粘合层2、第一化学处理层3、金属箔层4（如铝箔层）、第二化学处理层5、第二粘合层6、热塑性树脂层7及爽滑剂层8。基材层1包括依次层叠的第一基材层11、第二基材层12及第三基材层13，其中，第三基材层13和第一粘合层2相接，第一基材层11为最外层。下面对各层进行详细说明。

第一基材层11为热塑性聚酯弹性体膜，厚度为5~15μm。形成热塑性聚酯弹性体膜的热塑性弹性体（TPEE）是由聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物，高熔点、高硬度的结晶性聚酯硬段起物理交联作用，非结晶性聚酯或聚醚软段无定型赋予聚合物具有弹性，使得TPEE兼具橡胶优良的柔软性、弹性和热塑性塑料的刚性、易加工性，通过调节软硬段比例使得TPEE的弹性和强度在橡胶和塑料之间，具有大的拉伸强度。作为硬段优选聚对苯二甲酸丁二醇酯，作为软段优选聚四压甲基醚二醇。

第二基材层12为二液固化型聚氨酯树脂膜或酸改性热塑性树脂膜，厚度为0.5~5μm，所述酸改性热塑性树脂膜是由不饱和羧酸、不饱和酸酐或含有羧基的丙烯酸类单体接枝到聚烯烃树脂上改性而成，或者由烯烃单体与不饱和羧酸、不饱和酸酐或含有羧基的丙烯酸类单体共聚合而成。

第三基材层13为聚酯树脂膜，或聚酰胺树脂膜，或为由聚酯树脂膜和聚酰胺树脂膜依次层叠构成的两层膜结构（其中，聚酯树脂膜在上而和第二基材层12相接，聚酰胺树脂膜在下而和第一粘合层2相接）。厚度为5~30μm。

第一粘合层2为由聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚醋酸乙烯酯类胶黏剂、乙烯共聚物类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂、有机硅类胶黏剂或弹性体类胶黏剂形成的膜。本实施例中，第一粘合层2具体为由聚氨酯类胶黏剂形成的膜，其较柔软且具有良好的成型性。第一粘合层2厚度为1~10μm。

第一化学处理层3和第二化学处理层5分别为由铬酸铬酸盐、磷酸铬酸盐、锆、铈、钛或磷酸锌形成的膜。本实施例中，优选为由铬酸盐或磷酸盐形成的膜。

第二粘合层6为由聚烯烃类胶黏剂、环氧树脂类胶黏剂、聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚醋酸乙烯酯类胶黏剂、乙烯共聚物类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂、有机硅类胶黏剂或弹性体类胶黏剂形成的膜。本实施例中，优选为由聚烯烃类胶黏剂、环氧树脂类胶黏剂或聚丙烯酸酯类胶黏剂形成的膜，以提高电化学电池包装材料的耐电解液和水蒸气的阻隔性。第二粘合层6的厚度优选1~10μm。

热塑性树脂层7为由聚乙烯、聚丙烯、烯烃系共聚物或其酸改性物形成的膜，可以选用流延膜，在锂离子电池外包装材料中起着耐电解液、耐化学品和对包装材料热封的作用。热塑性树脂层7的厚度优选20~80μm，这样可以防止针孔或裂纹的产生，并且可以降低树脂使用量来降低成本。热塑性树脂层7的厚度进一步优选25~60μm。

爽滑剂层8为涂布形成在所述热塑性树脂层7内侧的高分子蜡膜或脂肪酸酰胺膜，如芥酸酰胺膜，爽滑剂层8的厚度为1~1000nm。

上述结构的用于锂离子电池的外包装材料依次通过以下步骤制得：（a）在金属箔层4内外面分别涂布铬酸盐处理液，干燥后形成第一化学处理层3和第二化学处理层5；（b）在金属箔层4的第一化学处理层3上涂布胶黏剂，干燥形成第一粘合层2；（c）将上述金属箔层4、第一粘合层2与基材层1电晕面通过压辊复合得第一基材层11；（d）在第一基材层11上涂布二液固化性聚氨酯树脂，干燥形成第二基材层12；（e）将热塑性聚酯弹性体膜电晕面与第二基材层12通过压辊复合；（f）在第二化学处理层5上涂布胶黏剂，干燥形成第二粘合层6；（g）将第二粘合层6与热塑性树脂层7电晕面通过压辊复合；（h）在热塑性树脂层73外表面涂布脂肪酸酰胺，干燥形成爽滑剂层8；（i）熟化，即得到新型锂离子电池外包装材料。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。