一种锂电池复合包装高阻隔铝塑膜及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池包装材料领域，特别涉及一种锂电池复合包装高阻隔铝塑膜。
【背景技术】
[0002]近年来随着锂电池技术及产量的增加，锂电池封装材料的需求也越来越大，锂电池的封装材料已开始采用铝塑膜来代替传统钢壳，铝塑膜封装材料已成为未来锂电池包装材料应用发展的主流。
[0003]锂电池的包装是构成锂离子电池的一个不可缺少的重要组成部分，包装膜的质量好坏直接关系锂电池的成品率。锂电池包装铝塑膜对水分和氧气等阻隔性要求非常高，是普通铝塑膜的10000倍以上；其次，铝塑膜要能有效抵制内部电解液对它的溶胀、溶解、渗透、吸收及电化学反应。电池内的电解液是由多种有机溶剂和遇水分能迅速产生强腐蚀性氢氟酸的锂盐存在。多种有机溶剂通常会溶胀，溶解、吸收软包装材料，尤其是它们是通用复合材料用胶粘剂的良好溶剂，会破坏复合层间粘结效果，改变电解液中各组份的浓度，进而影响电池的电性能。而强腐蚀性氢氟酸的存在，将严重腐蚀铝箔，使内膜与铝箔分离，进而把铝箔腐蚀穿孔，从而破坏了整个包装；再次，铝塑膜的内膜必须耐电池电芯周边毛刺的穿刺及高温和压力作用下热封时金属电极与软包装材料中铝箔的绝缘性。锂离子电池芯周边通常有铜网和铝网的毛刺，在抽真空收缩时，毛刺会猛刺内膜，可能会刺穿内膜直至铝箔，那么电芯内的氢氟酸将直通铝箔造成点状腐蚀，加速电化学腐蚀，改变电解液的组成，严重时将铝箔腐蚀穿透而漏液，同时也会造成短路，导致电池报废，成品率降低。因而铝塑膜应具有极高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液稳定性及绝缘热封性能，而现有的铝塑膜通常会在耐穿刺、耐电解液腐蚀穿透、层间粘结性及外层电解液滴落耐腐蚀等方面出现问题，影响电池的成品率和电池稳定性。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种锂电池复合包装高阻隔铝塑膜及制备方法，该铝塑膜具有优异的阻隔性能、热封性能、延展性能、耐腐蚀性能，同时铝塑膜层间具有强的粘结性能。
[0005]本发明的技术方案为:一种锂电池复合包装高阻隔铝塑膜，包括共聚丙烯层、第一胶粘剂层、对苯二甲酸类树脂层、第二胶粘剂层、金属氧化膜层、铝箔层、第三胶粘剂层、尼龙层、涂氟层，所述铝塑膜由内到外依次层叠所述共聚丙烯层、第一胶粘剂层、对苯二甲酸类树脂层、第二胶粘剂层、金属氧化膜层、铝箔层、第三胶粘剂层、尼龙层、涂氟层。
[0006]作为本发明的一种优选方案，所述第一胶粘剂层、第二胶粘剂层、第三胶粘剂层的材料为单组分聚氨酯胶粘剂、双组分聚氨酯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂中的一种或两种以上组合；所述第一胶粘剂层、第二胶粘剂层、第三胶粘剂层的厚度为I?30 μm。
[0007]作为本发明的一种优选方案，所述涂氟层的材料包括氟碳聚合物、固化剂、紫外吸收剂、溶剂；所述氟碳聚合物为聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、二氟乙烯均聚物、四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物、改性氟碳聚合物中的一种或两种以上组合，所述涂氟层的厚度为I?20 μ m。
[0008]作为本发明的一种优选方案，所述涂氟层的固化剂为聚酯树脂、多异腈酸酯、脲醛树脂中的一种或两种以上组合。
[0009]作为本发明的一种优选方案，所述涂氟层的紫外吸收剂为二氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、纳米碳酸钙中的一种或两种以上组合，所述涂氟层的溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁醚醋酸酯中的一种或两种以上组合。
[0010]作为本发明的一种优选方案，所述铝箔层的材料为铝箔。
[0011]作为本发明的一种优选方案，所述金属氧化膜层的厚度为0.1?10 μ m ;所述金属氧化膜层的材料为通过对铝箔表面进行化学氧化处理而形成的金属氧化膜。
[0012]作为本发明的一种优选方案，所述对苯二甲酸类树脂层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯中的一种或两种以上组合；所述对苯二甲酸类树脂层的厚度为I?80 μ m。
[0013]一种制备上述锂电池复合包装高阻隔铝塑膜的方法，包括以下步骤:
[0014]步骤I，对对苯二甲酸类树脂膜和尼龙膜表面进行等离子电晕处理；
[0015]步骤2，对铝箔单面进行化学氧化形成金属氧化膜；
[0016]步骤3，在共聚丙烯膜单面、对苯二甲酸类树脂膜单面、铝箔膜单面分别涂覆胶粘剂，按共聚丙烯膜、对苯二甲酸类树脂膜、铝箔、尼龙膜的层叠顺序进行层压复合，并且铝箔的金属氧化膜接近对苯二甲酸类树脂膜，然后进行干燥，形成铝塑膜初品；
[0017]步骤4，在铝塑膜初品尼龙膜表面涂氟碳涂料，干燥，得到锂电池复合包装高阻隔铝塑膜。
[0018]采用上述技术方案后，本发明的有益效果是:本发明的铝塑膜热封层增加一层对苯二甲酸树脂层可有效增加内层的阻隔性和化学稳定性；同时，铝塑膜尼龙层外层涂覆氟碳涂料可提高铝塑膜的抗环境侵蚀稳定性。该铝塑膜采用多层复合流延技术生产，对苯二甲酸类树脂和尼龙双面都进行电晕处理，工艺技术简单，产品性能好。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的结构示意图。
[0020]其中，I为共聚丙烯层；2为第一胶粘剂层；3为对苯二甲酸类树脂层；4为第二胶粘剂层；5为金属氧化膜层；6为铝箔层；7为第三胶粘剂层；8为尼龙层；9为涂氟层。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]如图1所示，本发明提供了一种锂电池复合包装高阻隔铝塑膜，包括共聚丙烯层
1、第一胶粘剂层2、对苯二甲酸类树脂层3、第二胶粘剂层4、金属氧化膜层5、铝箔层6、第三胶粘剂层7、尼龙层8、涂氟层9，所述铝塑膜由内到外依次层叠所述共聚丙烯层1、第一胶粘剂层2、对苯二甲酸类树脂层3、第二胶粘剂层4、金属氧化膜层5、铝箔层6、第三胶粘剂层7、尼龙层8、涂氟层9。
[0023]所述第一胶粘剂层2、第二胶粘剂层4、第三胶粘剂层7的材料的材料可选用单组分聚氨酯胶粘剂、双组分聚氨酯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂中的一种或两种以上组合，胶粘剂的粘结方式可采用-OH与-NCO交联固化的方式进行复合粘结，所述第一胶粘剂层2、第二胶粘剂层4、第三胶粘剂层7的层厚I?30 μ m，优选为3?5 μ m。
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