一种软包锂离子电池用铝塑复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种软包锂离子电池用铝塑复合膜，其特征是：依次由流延聚丙烯薄膜、内胶粘剂涂层、防腐层A、处理铝箔层、防腐层B、外胶粘剂涂层和尼龙薄膜层复合组成。制备方法是：将软质O态铝箔在化学处理液中进行浸渍后干燥，双表面涂覆防腐液，干燥，得到防腐铝箔；在防腐铝箔的两面涂敷内胶粘剂，干燥后，在防腐铝箔涂敷有内胶粘剂的一面与流延聚丙烯薄膜在80～120℃下进行热贴合；将防腐铝箔的另一面涂敷外胶粘剂，干燥后再将防腐铝箔涂敷有外胶粘剂的一面与尼龙薄膜贴合，在40～80℃温度下熟化2～8天，即制得。本发明专利技术软包锂离子电池用铝塑复合膜性能良好，适用作锂离子电池的外软包。

Aluminum plastic composite film for soft package lithium ion battery and preparation method thereof

The invention discloses an aluminum-plastic composite film for soft-coated lithium-ion batteries, which is characterized in that the film is composed of a casting polypropylene film, an internal adhesive coating, an anticorrosive coating A, a treatment aluminum foil layer, an anticorrosive coating B, an external adhesive coating and a nylon film layer in turn. The preparation method is as follows: the soft O-state aluminum foil is dipped in the chemical treatment solution and dried, and the anti-corrosion aluminum foil is obtained by coating the anti-corrosion liquid on both sides of the anti-corrosion aluminum foil, and the inner adhesive is coated on both sides of the anti-corrosion aluminum foil. After drying, the surface coated with the inner adhesive on the anti-corrosion aluminum foil and the taped polypropylene film are heat-bonded at 80-120 C. The other side of the anti-corrosive aluminum foil is coated with external adhesive, and then dried, the anti-corrosive aluminum foil is coated with external adhesive and bonded with nylon film, which is cured for 2-8 days at 40-80 C. The aluminum-plastic composite film for soft-packed lithium-ion battery has good performance and is suitable for outer soft-packed lithium-ion battery.

【技术实现步骤摘要】
一种软包锂离子电池用铝塑复合膜及其制备方法
本专利技术属于层状铝塑复合膜，涉及一种软包锂离子电池用铝塑复合膜及其制备方法。本专利技术铝塑复合膜适用于锂离子电池的外软包。
技术介绍
锂离子电池具有重量轻、容量大、循环寿命长等诸多特点，已被广泛应用于手机、笔记本电脑、移动终端和数码相机等产品。由于软包锂离子电池的大面积推广应用，对安全性、储能量、稳定运行、寿命及其主要材料的技术性能要求也越来越高。在软包锂离子电池的五大材料即正极材料、负极材料、铝塑复合膜、隔离膜和电解液中，尤其因大容量的动力电池、储能电池的研发、生产、推广、应用和需求，对铝塑复合膜性能提出了新的技术要求，要求具有优异的冷冲压成型性和耐电解液性能，已成为软包锂离子电池行业的技术热点。目前市面上常用铝塑复合膜包装材料主要由日本生产，其制作工艺一般分为干法或热法复合。干法工艺是AL(铝箔)、CPP(流延聚丙烯)、尼龙三层之间用接着剂粘接后，直接压合而成，其优势在于产品的冷冲压成型性较好，但受制于粘接剂的性能，致使其耐电解液性能略差；热法工艺是外层AL与尼龙层采用双组份接着剂粘结，内层AL与CPP之间用MPP(改性聚丙烯)接着，然后在缓慢升温升压的条件下热合成，制作过程相对较长，其优势在于产品的耐电解液性能好，但CPP采用淋膜机淋涂，高温条件下与高导热的铝箔复合时，易卷曲，产生层状结晶，致使产品的冷冲压成型和裁切性能较差。为保证电池能长周期的稳定运行，铝塑复合膜必须具有极好的冷冲压成型性、耐电解液性能，然而现有的软包锂离子电池用铝塑复合膜主要还存在以下不足和缺陷：(1)采用热法工艺技术制备的铝塑复合膜冷冲压成型性较差，因其CPP受铝箔高温影响产生结晶而发脆，冷冲压深度难满足行业要求的5.5mm；(2)采用干法工艺技术制备的铝塑复合膜耐电解液性能较差，主要受制于粘接剂性能及工艺的影响。铝塑复合膜耐电解液稳定性测试所用电解液为有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯(EC)：碳酸二乙酯(DEC)：碳酸二甲酯(DMC)＝1：1：1的1mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的有机物溶液，铝塑复合膜在此电解液中经85℃下浸泡7天，其AL与CPP之间边缘不分层、不起泡，剥离强度不低于5N/15mm。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服上述现有技术中铝塑复合膜冷冲压成型性、耐电解液性能无法兼顾的不足，提供一种将冷冲压成型性与耐电解液性结合起来的软包锂离子电池用铝塑复合膜及其制备方法。本专利技术的内容是：一种软包锂离子电池用铝塑复合膜，其特征是：该软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40～80μm的流延聚丙烯薄膜(简称CPP)层、厚度3～5μm的内胶粘剂涂层、厚度0.1～0.5μm的防腐层A、厚度28～50μm的处理铝箔层、厚度0.1～0.5μm的防腐层B、厚度3～5μm的外胶粘剂涂层和厚度15～30μm的尼龙薄膜层复合组成，总厚度为89.2～171μm；所述处理铝箔是化学处理液处理过的软质O态铝箔；所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的组合物的水溶液组成。本专利技术的内容中：所述软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40μm的流延聚丙烯薄膜(简称CPP)层、厚度4μm的内胶粘剂涂层、厚度0.3～0.5μm的防腐层A、厚度40μm的处理铝箔层、厚度0.3～0.5μm的防腐层B、厚度4μm的外胶粘剂涂层和厚度25μm的尼龙薄膜层复合组成。本专利技术的内容中：所述化学处理液较好的是质量比为磷酸钠：硫酸钠：碳酸钠：硅酸钠：十二烷基磺酸钠：十二烷基酚聚氧乙烯醚：水＝40：23：7：13：15：2：5000的磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的混合物的水溶液。本专利技术的内容中：所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的冷冲压成型性能是冲压深度大于或等于6mm，所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的耐电解液性能是在有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯(简称EC)：碳酸二乙酯(简称DEC)：碳酸二甲酯(简称DMC)＝1：1：1的1mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的有机物溶液的电解液中，经85℃温度条件下浸泡9天，达到不分层、不起泡，其剥离强度大于或等于6N/15mm。本专利技术的内容中：所述流延聚丙烯薄膜(简称CPP)是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜，可以是日本冈本株式会社生产销售的ET20型CPP、日本东丽工业株式会社生产销售的9803SA型CPP、以及湖北慧狮塑业股份有限公司生产销售的铝塑封装膜用CPP中的任一种；具体厚度可以是40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm或80μm；所述内胶粘剂涂层是日本三井化学株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯XP11B、日本三井化学株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂N-3300和溶剂甲苯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物，其质量比为XP11B：N-3300：甲苯＝150：0.8～1.2：90～270；或日本尤尼吉可株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯YA-4015AJ、日本尤尼吉可株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂YG-01和溶剂异丙醇混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物，其质量比为YA-4015AJ：YG-01：异丙醇＝50：1～2：80～180；所述防腐层A和所述防腐层B所用材料组分与配比相同，都是采用上海帕卡濑精有限公司提供的CT-3700处理液、立邦(上海)化工有限公司提供的SURFALCOATNR-10处理液、以及上海帛频实业有限公司提供的汉高磷化液BonderiteHC/1处理液中的任一种经涂覆、干燥后而形成的覆盖物；所述软质O态铝箔，可以是河南明泰铝业股份有限公司生产销售的8021铝箔、永杰新材料股份有限公司生产销售的8021铝箔中的一种，具体厚度可以是28μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm；所述外胶粘剂涂层是由日本东洋油墨株式会社生产销售的聚酯类胶粘剂TM-K55、异氰酸酯类固化剂CAT-10L和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物，其质量比为TM-K55：CAT-10L：乙酸乙酯＝100：10：8～70；或由常州艾卡新材料科技有限公司提供的聚酯类胶粘剂YPU7210、常州艾卡新材料科技有限公司提供的异氰酸酯类固化剂YG01和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物，其质量比为YPU7210：YG01：乙酸乙酯＝100：5.5：50～180；所述尼龙薄膜是日本尤尼吉可株式会社生产销售的ONU-25尼龙膜、厦门长塑实业有限公司生产销售的PHA尼龙膜或OA1尼龙膜中的任一种，具体厚度可以是15μm、18μm、20μm、22μm、24μm、25μm、26μm、28μm或30μm。本专利技术的另一内容是：一种软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：a、将软质O态铝箔在温度为40～80℃的化学处理液中进行浸渍1～5min后，再在50～150℃温度下干燥1～5min，得到处理铝箔；所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的混合物的水溶液组成；b、在18～25℃温度下将处理铝箔双表面涂覆防腐液，然后在60～150℃温度下干燥1～5min，得到防腐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软包锂离子电池用铝塑复合膜，其特征是：该软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40～80μm的流延聚丙烯薄膜层、厚度3～5μm的内胶粘剂涂层、厚度0.1～0.5μm的防腐层A、厚度28～50μm的处理铝箔层、厚度0.1～0.5μm的防腐层B、厚度3～5μm的外胶粘剂涂层和厚度15～30μm的尼龙薄膜层复合组成；所述处理铝箔是化学处理液处理过的软质O态铝箔；所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的组合物的水溶液组成。

【技术特征摘要】
1.一种软包锂离子电池用铝塑复合膜，其特征是：该软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40～80μm的流延聚丙烯薄膜层、厚度3～5μm的内胶粘剂涂层、厚度0.1～0.5μm的防腐层A、厚度28～50μm的处理铝箔层、厚度0.1～0.5μm的防腐层B、厚度3～5μm的外胶粘剂涂层和厚度15～30μm的尼龙薄膜层复合组成；所述处理铝箔是化学处理液处理过的软质O态铝箔；所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的组合物的水溶液组成。2.按权利要求1所述的软包锂离子电池用铝塑复合膜，其特征是：所述软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40μm的流延聚丙烯薄膜层、厚度4μm的内胶粘剂涂层、厚度0.3～0.5μm的防腐层A、厚度40μm的处理铝箔层、厚度0.3～0.5μm的防腐层B、厚度4μm的外胶粘剂涂层和厚度25μm的尼龙薄膜层复合组成。3.按权利要求1或2所述的软包锂离子电池用铝塑复合膜，其特征是：所述化学处理液是质量比为磷酸钠：硫酸钠：碳酸钠：硅酸钠：十二烷基磺酸钠：十二烷基酚聚氧乙烯醚：水=40：23：7：13：15：2：5000的磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的混合物的水溶液。4.按权利要求1或2所述的软包锂离子电池用铝塑复合膜，其特征是：所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的冷冲压成型性能是冲压深度大于或等于6mm，所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的耐电解液性能是在有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯：碳酸二乙酯：碳酸二甲酯=1：1：1的1mol/L六氟磷酸锂的有机物溶液的电解液中，经85℃温度条件下浸泡9天，达到不分层、不起泡，其剥离强度大于或等于6N/15mm。5.按权利要求1或2所述的软包锂离子电池用铝塑复合膜，其特征是：所述流延聚丙烯薄膜是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜；所述内胶粘剂涂层是日本三井化学株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯XP11B、日本三井化学株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂N-3300和溶剂甲苯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物；或日本尤尼吉可株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯YA-4015AJ、日本尤尼吉可株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂YG-01和溶剂异丙醇混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物；所述防腐层A和所述防腐层B是上海帕卡濑精有限公司提供的CT-3700处理液、立邦（上海）化工有限公司提供的SURFALCOATNR-10处理液、以及上海帛频实业有限公司提供的汉高磷化液BonderiteHC/1处理液中的任一种经涂覆、干燥后而形成的覆盖物；所述软质O态铝箔是河南明泰铝业股份有限公司生产销售的8021铝箔、永杰新材料股份有限公司生产销售的8021铝箔中的一种；所述外胶粘剂涂层是由日本东洋油墨株式会社生产销售的聚酯类胶粘剂TM-K55、异氰酸酯类固化剂CAT-10L和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物，或由常州艾卡新材料科技有限公司提供的聚酯类胶粘剂YPU7210、常州艾卡新材料科技有限公司提供的异氰酸酯类固化剂YG01和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物；所述尼龙薄膜是日本尤尼吉可株式会社生产销售的ONU-25尼龙膜、厦门长塑实业有限公司生产销售的PHA尼龙膜或OA1尼龙膜中的任一种。6.一种软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：a、将软质O态铝箔在温度为40～80℃的化学处理液中进行浸渍1～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明，蒋绍强，漆志刚，
申请(专利权)人：江苏东材新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32