一种锂离子电池软包装材料制备方法技术

本发明专利技术提供了一种锂离子电池软包装材料制备方法，涉及锂离子电池软包装材料技术领域，该方法包括清洁铝箔，对铝箔预处理形成内保护层；准备热封层；在140~160度下将热封层热覆合于铝箔设有内保护层的侧面，形成第一复合层；在180~210度下对第一复合层进行塑化处理后进行分段冷却，第一段冷却的温度为140~155度，保温1~5分钟，第二段冷却的温度为100~130度，保温1~5分钟；在20~70度的恒温下收卷第一复合层；将外防护层通过干法共挤复合复合于第一复合层的铝箔后再固化。本发明专利技术不仅能够使热封层较好地直接与铝箔粘合，而且能够在保持或提高软包装材料整体的力学性能的基础上，降低脆性，提高冷冲压性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池软包装材料
，具体涉及一种锂离子电池软包装材 料制备方法。
技术介绍
锂离子电池因具有比传统电池更安全、更环保等较多的优越性能，被广泛应用于 手机、电脑等电子设备中，还运用于电动车等电动运输设备中。锂离子电池电芯的外部包装 材料为锂离子电池软包装材料，锂离子电池软包装材料的质量决定了锂离子电池的使用寿 命，锂离子电池软包装材料对锂离子电池的应用起着关键的作用。 锂离子电池软包装材料基本包括朝向外部的外防护层、处于中间的铝箔层和位于 最内部的热封层。现有的锂离子电池软包装材料的制备方法主要采用在外防护层与铝箔层 之间，热封层与铝箔层之间设置相同或者不同的粘接层，然后通过共挤复合的方法将外防 护层、铝箔层和热封层复合为一体，形成锂离子电池软包装材料。此种方法虽然能够通过粘 结剂降低将外防护层、铝箔层和热封层复合在一起的温度，但在电池在使用过程中，温度会 升高，粘接剂软化，粘接剂的粘结性能下降，热封层与铝箔层粘接不牢固，采用的粘接剂还 易溶解于锂离子电池电芯的电解液中，易造成热封层与铝箔层的分离，电解液进一步腐蚀 铝箔层。此外，采用此方法制备的锂离子电池软包装材料整体力学性能还不够高。 也有公开的制备锂离子电池软包装材料方法中提出不采用粘接层，直接将外防护 层、铝箔层和热封层直接热覆合在一起，此种不采用粘接层的方法也是先对热封层中用来 与铝箔层结合的材料层进行改性处理，增加与铝箔层结合的材料层的粘接性能，有的改性 方法也采用粘接剂对用来与铝箔层结合的材料进行改性，本质上还是采用了粘接剂，不采 用粘接层的方法虽然简化了制备过程，但热覆合的温度较高，铝箔层易受温度变化的影响 较大，易变形，热封层也易受温度的影响，锂离子电池软包装材料的力学性能也会受到影 响。 现有制备的锂离子电池软包装材料的方法均存在力学性能不够的不足之处，在实 际使用中，锂离子电池软包装材料还需要进行加工，须要具有较好的冷冲压性能，在冷冲压 性能检测中存在有破损、被冲压部分在冲压前后有明显的颜色变化，被冲压部分冲压后颜 色变白的现象，可能与制备出的锂离子电池软包装材料脆性较大有密切关系。这些现象说 明锂离子电池软包装材料在的力学性能还不够好，需要进一步优化锂离子电池软包装材料 的制备方法。 从世界范围来看，与日本的锂离子电池软包装材料产品相比，在剥离强度、冷冲压 性能等力学性能上，我国的锂离子电池软包装材料的质量明显处于劣势中，为了提高锂离 子电池软包装材料的质量，提高我国锂离子电池软包装材料的国际竟争力，需要进一步完 善和提高锂离子电池软包装材料制备方法。
技术实现思路
本专利技术提出一种锂离子电池使用的软包装材料制备方法，解决了现有技术中锂离 子电池软包装材料的力学性能不足，尤其是冷冲压性能不足，脆性较大，存在白化现象的问 题，在保证维持或提高锂离子电池软包装材料整体的力学性能的基础上，降低脆性，提高冷 冲压性能，减少白化现象，使热封层更好与铝箔结合，提升锂离子电池软包装材料的产品质 量。 本专利技术的技术方案是这样实现的：，包括如 下步骤： A、 清洗铝箔，然后对清洗后的铝箔进行预处理，预处理包括在铝箔一侧面形成内保护 层； B、 准备热封层，热封层包括层叠布置的流延聚烯烃薄膜层和改性聚烯烃薄膜层，所述 改性聚丙烯薄膜层布置于铝箔的内保护层的侧面，所述热封层在100~150度的温度下通过 共挤复合在一起； C、 在140~160度的温度下，将热封层通过热覆合机热覆合于铝箔设有内保护层的一 侦牝形成第一复合层； D、 在180~210度的温度下，对第一复合层进行塑化处理； E、 对塑化处理后的第一复合层进行分段冷却，分段冷却包括第一段冷却和第二段冷 却，第一段冷却的温度为140~155度，保温时间为1~5分钟，第二段冷却的温度为100~130 度，保温时间为1~5分钟； F、 在20~70度的恒定温度下通过收卷机收卷第一复合层； G、 采用共挤复合机，将外防护层通过干法共挤复合复合于第一复合层的铝箔的侧面， 形成第二复合层，固化第二复合层后形成锂离子电池软包装材料。 在上述方案的基础上，所述第一段冷却的温度为145~150度，保温时间为2~3分 钟。 在上述方案的基础上，所述第二段冷却的温度为120~130度，保温时间为2~3分 钟。 在上述方案的基础上，所述分段冷却还包括第三段冷却，第三段冷却的温度为 70~90度，保温时间为1~3分钟。 在上述方案的基础上，所述热封层还包括聚烯烃薄膜层，所述聚烯烃薄膜层布置 于流延聚烯烃薄膜层和改性聚烯烃薄膜层之间，所述聚烯烃薄膜层为聚丙烯烃薄膜、聚乙 烯烃薄膜或聚乙烯-丙烯薄膜中的一种，所述热封层的总厚度为18~100微米。 在上述方案的基础上，所述流延聚烯烃薄膜层为流延聚丙烯烃薄膜、流延聚乙烯 烃薄膜或流延聚乙烯-丙烯薄膜中的一种。 在上述方案的基础上，所述改性聚烯烃薄膜层为改性聚丙烯烃薄膜或改性聚乙烯 烃薄膜。 在上述方案的基础上，所述改性聚烯烃薄膜层为采用共混技术经聚丙烯酸脂改性 的改性聚丙烯薄膜，所述经聚丙烯酸脂改性的改性聚丙烯薄膜在改性过程中还采用了添加 剂聚丙烯接枝马来酸酐。 在上述方案的基础上，所述预处理包括采用含有三价铬离子的钝化液对铝箔表面 进行处理，在铝箔表面形成含有铬的氧化物的外保护层和内保护层，所述外保护层的厚度 为0. 1~3微米，所述内保护层的厚度为0. 1~3微米。 在上述方案的基础上，所述外防护层为尼龙或改性尼龙，所述外防护层的厚度为 25~45微米。 本专利技术的有益效果如下： (1)本专利技术中，在140~160度的温度下，将热封层通过热覆合机热覆合于铝箔设有内保 护层的侧面，形成第一复合层；在180~210度的温度下，对第一复合层进行塑化处理；再对 塑化处理后的第一复合层进行缓慢冷却，缓慢冷却采用分段冷却，分段冷却包括第一段冷 却和第二段冷却，第一段冷却的温度为140~155度，保温时间为1~5分钟，第二段冷却的温 度为100~130度，保温时间为1~5分钟；在20~70度的恒定温度下收卷第一复合层；采用共 挤复合机，将外防护层通过干法共挤复合复合于第一复合层的铝箔的侧面，形成第二复合 层，固化第二复合层后形成锂离子电池软包装材料。 在热覆合和塑化处理后进行分段冷却，分段冷却有助于避免快速冷却产生的过于 集中的热应力，也有助于避免铝箔与热封层因受温度影响不一致，在界面间产生相互产生 的破坏作用，避免产品表面的不平整，第二段冷却中能够更多地形成所需力学性能更好的 晶体结构，细化晶粒，减少大块晶粒的含量，从而减少了大块晶粒对锂离子电池软包装材料 的不利影响，提高了产品的的韧性，降低了产品的脆性，提高了冷冲压性能，避免了冷冲压 过程中的颜色变化，得到的产品表面平整，也提高了锂离子电池软包装材料产品的质量和 成材率。 通过挤出复合机共挤形成热封层，然后热封层再与钝化铝箔进行热复合，避免了 一次性挤压复合对铝箔产生的应力的作用，减少了钝化铝箔产生的变形和表面形状的破 坏，也有利于减少白化现象。 综上所述，本专利技术能够减少脆性，提高了冷冲压性能，冷冲压过程内在的结构较稳 定，也避免了表观的颜色变化，较好地提高锂离子电池软包装材料的产品的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池软包装材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：A、清洗铝箔（3），然后对清洗后的铝箔（3）进行预处理，预处理包括在铝箔（3）一侧面形成内保护层（4）；B、准备热封层，热封层包括层叠布置的流延聚烯烃薄膜层（7）和改性聚烯烃薄膜层（5），所述改性聚丙烯薄膜层（5）布置于铝箔（3）的内保护层（4）的侧面，所述热封层在100~150度的温度下通过共挤复合在一起；C、在140~160度的温度下，将热封层通过热覆合机热覆合于铝箔（3）设有内保护层（4）的一侧，形成第一复合层；D、在180~210度的温度下，对第一复合层进行塑化处理；E、对塑化处理后的第一复合层进行分段冷却，分段冷却包括第一段冷却和第二段冷却，第一段冷却的温度为140~155度，保温时间为1~5分钟，第二段冷却的温度为100~130度，保温时间为1~5分钟；F、在20~70度的恒定温度下通过收卷机收卷第一复合层；G、采用共挤复合机，将外防护层（1）通过干法共挤复合复合于第一复合层的铝箔（3）的侧面，形成第二复合层，固化第二复合层后形成锂离子电池软包装材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文辉，吴立则，
申请(专利权)人：武汉佳立有色金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42