鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜及其制造方法技術

本發明專利技術公開了一種鋰離子電池軟包裝用導熱鋁塑復合膜及其制造方法，在導熱鋁塑膜上依次疊合有表面保護層、導熱材料層、上粘合層、上鈍化阻隔層、鋁膜層、下鈍化阻隔層、下粘合層、CPP復合薄膜層；包括以下步驟：對基底材料的雙面進行預處理、在基底材料經過預處理的一面涂覆涂料，在鋁箔表面進行水洗、涂敷上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層、上粘合層和下粘合層。本發明專利技術具有高強度和氣密性、阻隔性、耐酸堿性及耐電解液性能、同時便于導熱；鋁箔層與導熱材料層具有極高的剝離強度、機械加工性能、屏蔽效能和阻隔性能，彎折抗拉性能好，導熱性能優異的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術公開了一種鋁塑膜及其制造方法，特別是一種鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜及其制造方法。
技術介紹
目前隨著鋰電行業的發展，對鋁塑包裝膜的需求越來越大，同時，對高性能鋰電的追求，對鋁塑膜的要求越來越得到重視。鋰電生產中，由于電解液的強腐蝕性，需要解決鋁膜的耐腐蝕性，而傳統的包裝材料由于其機械加工性能不佳，在鋰電池制備成型過程用容易破損，增大了鋰電池使用過程中發生泄漏、破損和爆炸的可能性；由于應用中釋放熱，導致材料的穩定性下降，為此需要迫切地解決在保證基本包裝性能的前提，如何改善材料的導熱性能。因此，如何獲得到高性能、安全環保、可靠的鋰電池生產用鋁塑膜一直是行業內致力追求的。公開號為CN101350370A的專利技術專利申請公開了一種采用PP乙烯-甲基丙烯酸共聚物/鋁箔/乙烯-甲基丙烯酸共聚物/PP的封裝薄膜，該系列膜防爆性能較好，但結合層的韌性和熱封粘結強度差；又如申請公開號為CN101992570A的專利技術專利申請公開了一種鋰電池封裝鋁塑膜，主要包括保護層、鋁箔層和熱封層，且所述保護層與鋁箔層、以及熱封層與鋁箔層之間分別通過膠合層粘接復合，所述保護層與鋁箔層、以及熱封層與鋁箔層之間通過膠合層粘接復合前，所述保護層、鋁箔層和熱封層材料表面分別采用等離子體技術表面接枝處理，然后再把所述保護層和鋁箔層、以及鋁箔層和熱壓層分別與一膠合層的兩側面進行干式復合。該鋰電池封裝鋁塑膜雖然具有較高的耐化學性、隔濕、隔氧、封裝粘結力并能防爆，適合于軟包裝鋰電池，但是其鋁箔層通過膠合層熱壓粘結的機械加工性能較差、結合力不可靠、同時由于膠黏劑的使用不環保。另外，這些薄膜都不具備導熱的功效，這對于鋰電的包裝是不利的。
技術實現思路
本專利技術首先所要解決的技術問題是提供一種具有高強度和氣密性、阻隔性、耐酸堿性及耐電解液性能、同時便于導熱；而且鋁膜層與基體層具有極高的剝離強度、機械加工性能、屏蔽效能和阻隔性能的鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜及其制造方法。本專利技術的目的通過以下技術方案來實現：一種鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜及其制造方法：包括基底材料，在所述基底材料上依次疊合有表面保護層、導熱材料層、上粘合層、上鈍化阻隔層、鋁膜層、下鈍化阻隔層、下粘合層、CPP復合薄膜層，通過在基底材料上涂覆導熱材料，形成導熱材料層；在所述鋁箔的表面涂覆膠粘劑，形成上粘結層和下粘結層；在上粘結層和下粘結層的表面復合聚丙烯和其他聚烯烴樹脂的復合物，形成所述的導熱鋁塑膜C，所述基底材料為AL/CPP或尼龍或尼龍/PET復合膜；本專利技術的進一步改進在于：所述上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層為鎘的金屬絡合物、改性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂或有機氟氟樹脂，所述上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層的厚度為2-50μm，具有耐受高溫的性能，能夠耐受300°C以上的高溫。本專利技術的進一步改進在于：所述鋁塑膜表面保護層為聚酰胺、聚酯、聚酰胺共聚物、MXD6或乙烯-辛烯共聚物，所述鋁塑膜表面保護層的厚度為5?45um，寬度為10?1200mm。本專利技術的進一步改進在于：所述鋁箔的厚度為5-60μ，水洗及等離子處理。本專利技術的進一步改進在于：所述上粘結層和下粘結層為改性聚烯烴、改性丙烯酸樹脂、乙烯-馬來酸共聚物或聚酰亞胺樹脂，所述上粘結層和下粘結層的厚度為2-20μm。本專利技術的進一步改進在于：所述CPP復合薄膜層為流延聚丙烯復合薄膜，厚度為5-150μm。一種制備鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜的方法，包括以下步驟：1）對鋁箔的雙面進行預處理：在鋁箔的上、下表面依次進行表面電暈處理及等離子清洗，以提高基底材料的表面的附著性能；2)在基底材料經過預處理的一面涂覆涂料，形成導熱材料層；基底材料是指AL/CPP或尼龍或尼龍/PET復合膜，該涂覆材料為含有氧化鋁和石墨烯的聚合物混合材料；材料的導熱系數〉1-5W；材料通過輥涂的方式轉移到粘合層；3)在鋁箔表面進行電暈處理，之后涂敷上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層；涂敷好阻隔層后，在涂覆膠粘劑，形成上粘合層和下粘合層；4)采用復合法在上粘合層和下粘合層；表面粘附CPP復合薄膜層，其中CPP復合薄膜的材料為流延級聚丙烯和乙烯-馬來酸共聚物和乙烯-辛烯共聚物的混合物，將混合物先通過雙螺桿造粒后制成薄膜；本專利技術的進一步改進在于：步驟1)中所述電暈處理過程中電壓為5000?30000V，在進行所述的電暈處理過程中空氣潔凈度為萬級至十萬級，電暈處理后的基底材料（AL/CPP或尼龍或尼龍/PET復合膜）的表面能達到50-60達因(dyne)，增強基底材料與鋁箔層的復合強度。本專利技術的進一步改進在于：步驟1)中所述等離子清洗過程中真空度為2.0XKT1?2.0X10^3MPa;溫度為-100?-250°c；工作氣體為氬氣或氮氣；清洗速率為5?15/min。本專利技術的進一步改進在于：步驟4)中所述上粘合層和下粘合層為改性聚烯烴、改性丙烯酸樹脂、乙烯-馬來酸共聚物、聚酰亞胺樹脂、GMA改性聚烯烴或環氧改性聚烯烴樹脂，所述上粘合層和下粘合層的厚度為2?20um，步驟4)中所述熱壓復合法粘附CPP復合薄膜的過程中，處理溫度為40?160°C；粘附速率為10?80m/min。本專利技術與現有技術相比具有以下優點：具有高強度和氣密性、阻隔性、耐酸堿性及耐電解液性能、同時便于導熱；而且鋁膜層與基體層具有極高的剝離強度、機械加工性能、屏蔽效能和阻隔性能，可以用于鋰電池及高性能電池外包裝，產品彎折抗拉性能優異，工藝加工容易，導熱性能優異。具體實施方式一種鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜及其制造方法：包括基底材料，在所述基底材料上依次疊合有表面保護層、導熱材料層、上粘合層、上鈍化阻隔層、鋁膜層、下鈍化阻隔層、下粘合層、CPP復合薄膜層，通過在基底材料上涂覆導熱材料，形成導熱材料層；在所述鋁箔的表面涂覆膠粘劑，形成上粘結層和下粘結層；在上粘結層和下粘結層的表面復合聚丙烯和其他聚烯烴樹脂的復合物，形成所述的導熱鋁塑膜C，所述基底材料為AL/CPP或尼龍或尼龍/PET復合膜；所述上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層為鎘的金屬絡合物，厚度為2-50μm；具有耐受高溫的性能，能夠耐受300°C以上的高溫；鈍化阻隔層具有極強的耐腐蝕、耐酸堿性能，可有效阻隔鋁膜在涂覆電解液時產生報廢，具有保護基體層、鋁膜的作用、防止腐蝕性、酸堿性溶液或其它腐蝕性物質對鋁塑膜的腐蝕；所述鋁塑膜保護層厚度為5-60μm，采用了共聚聚酰胺該材料作為基體，其抗拉伸強度好；同時對防止了鋰電池使用過程中意外爆裂有很大幫助；所述上粘結層和下粘結層優選為GMA改性聚烯烴或環氧改性聚烯烴樹脂和乙烯-馬來酸共聚物，厚度為2-20μm；，具有耐高溫、耐電解的性能，由耐受290°C以上高溫的材料組成，剝離強度大于20(N/15mm)；本專利技術的進一步改進在于：所述CPP復合薄膜層為流延聚丙烯復合薄膜，厚度為5-80μm。一種制備鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜的方法，包括以下步驟：1）對鋁箔的雙面進行預處理：在鋁箔的上、下表面依次進行表面電暈處理及等離子清洗，以提高鋁箔的表面的附著性能；2)在鋁箔經過預處理的一面涂覆涂料，形成導熱材料層；該材料為含有氧化鋁和石墨烯的聚合物混合材料；材料的導熱系數〉1-5W；材料通過輥涂的方式轉移到粘合層；3)在鋁箔表面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰離子電池軟包裝用導熱鋁塑復合膜，其特征在于：包括基底材料，在所述基底材料上依次疊合有表面保護層、導熱材料層、上粘合層、上鈍化阻隔層、鋁膜層、下鈍化阻隔層、下粘合層、CPP復合薄膜層，通過在基底材料上涂覆導熱材料，形成導熱材料層；在所述鋁箔的表面涂覆膠粘劑，形成上粘結層和下粘結層；在上粘結層和下粘結層的表面復合聚丙烯和其他聚烯烴樹脂的復合物，形成所述的導熱鋁塑膜C。

【技術特征摘要】
1.一種鋰離子電池軟包裝用導熱鋁塑復合膜，其特征在于：包括基底材料，在所述基底材料上依次疊合有表面保護層、導熱材料層、上粘合層、上鈍化阻隔層、鋁膜層、下鈍化阻隔層、下粘合層、CPP復合薄膜層，通過在基底材料上涂覆導熱材料，形成導熱材料層；在所述鋁箔的表面涂覆膠粘劑，形成上粘結層和下粘結層；在上粘結層和下粘結層的表面復合聚丙烯和其他聚烯烴樹脂的復合物，形成所述的導熱鋁塑膜C。2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池軟包裝用導熱鋁塑復合膜，其特征在于：所述上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層為鎘的金屬絡合物、改性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂或有機氟氟樹脂，所述上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層的厚度為2-50μm。3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池軟包裝用導熱鋁塑復合膜，其特征在于：所述鋁塑膜導熱層為聚酰胺、聚酯、聚酰胺共聚物、MXD6或乙烯-辛烯共聚物，所述導熱材料層的厚度為5?45um，寬度為10?1200mm。4.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜，其特征在于：所述鋁箔層的厚度為5-60μm，水洗及等離子處理。5.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜，其特征在于：所述上粘結層和下粘結層為改性聚烯烴、改性丙烯酸樹脂、乙烯-馬來酸共聚物或聚酰亞胺樹脂，所述上粘結層和下粘結層的厚度為2-20μm。6.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池軟包裝用鋁塑復合膜，其特征在于：所述CPP復合薄膜層為流延聚丙烯復合薄膜，厚度為20-150μm。7.一種制備如權利要求1所述的鋰離子電池軟包裝用導熱鋁塑復合膜的方法，其特征在于：包括以下步驟：1）對基底材料的雙面進行預處理,膜的上、下表面依次進行表面...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁新平，李軍，
申請(專利權)人：南通櫻川薄膜科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32