一种电池封装膜及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种电池封装膜，包括外保护层、阻隔层、热封层，外保护层与阻隔层之间设有第一粘接层，阻隔层与热封层之间设有第二粘接层。包括以下制备步骤：Q1：取金属箔制得阻隔层；Q2：取混合树脂A制得外保护层；Q3：取混合树脂B制得热封层；Q4：取聚合光敏树脂涂料形成混合涂料，聚合光敏树脂涂料包含光引发剂；Q5：取部分混合涂料涂于外保护层一侧制得第一粘接层，取阻隔层贴合于第一粘接层上制得复合膜；Q6：取剩余混合涂料涂在阻隔层一侧制得第二粘接层，取热封层贴合于第二粘接层上最终制得电池封装膜。本发明专利技术通过以上步骤得到的电池封装膜能够立即测定其剥离强度等指标，使得整个制备工艺耗时大大缩短，降低了能耗，提升了制备效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电池封装膜及其制备工艺
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电池封装膜及其制备工艺。
技术介绍
电池的封装有硬壳和软包的形式，硬壳电池采用钢壳和铝壳等材质，而软包形式采用轻薄的铝塑复合膜等材料进行封装，得到的电池能量密度和安全性较硬壳电池更高，因此广受推崇。目前，软包锂电池外壳用的封装膜主要采用干法或热法工艺进行制造，两种工艺需要涂布1-3次热交联型粘合剂，在层压复合后热交联型粘合剂需要在一定温度下进行至少10天时间的熟化养生，才能使胶黏剂反应完全，这种制造工艺耗时长、能耗高、效率低下，并且无法在复合工序完成后立即测定产品的剥离强度等指标，存在很大的品质隐患。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的制造工艺耗时长、能耗高、效率低等缺陷，提供了一种新的电池封装膜及其制备工艺。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案实现：一种电池封装膜，包括外保护层、阻隔层、热封层，所述外保护层与所述阻隔层之间设有第一粘接层，所述阻隔层与所述热封层之间设有第二粘接层，所述第一粘接层厚度为1μm-20mm，所述第二粘接层厚度为1μm-20mm，所述第一粘接层和所述第二粘接层由聚合光敏树脂涂料经光固化形成，所述阻隔层的材质为金属箔，所述外保护层为由混合树脂A制成的薄膜，所述热封层为由混合树脂B制成的薄膜，所述混合树脂A为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺亚胺、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或多种的混合物，所述混合树脂B为聚烯烃树脂、乙酸丙烯酸共聚物、乙酸丙烯酸丁酯、聚酯树脂中的一种或多种的混合物。本专利技术采用5层电池封装膜结构，第一粘接层、第二粘接层由聚合光敏树脂涂料组成，通过光固化成型不仅能得到均匀、致密的膜层，且具有优异的膜间结合力。外保护层选取混合树脂A作为原料进行制备，能够保持优异的光透过性、阻水和阻氧特性；热封层选取混合树脂B作为原料进行制备，能够获得优异的耐热性且不易产生层裂，提高电池封装膜的综合性能，从而满足不同环境下的实际需求。本专利技术的多层膜采用复合和光固化工艺进行成型，不需要经过漫长的熟化和热处理工艺，最终制得高复合强度、高耐温性的电池封装膜产品，且产品离线后可快速进行物理性能检测，克服了传统的电池封装膜复合方式熟化时间长、效率低的缺陷。另外，本专利技术能大幅减少挥发性有机溶剂的产生，降低能耗，从而也克服了传统电池封装膜工艺中能耗高的缺陷。作为优选，上述所述的一种电池封装膜的制备工艺，包括以下制备步骤：Q1：取金属箔进行表面预处理，采用物理脱脂法或化学脱脂法除去金属箔表面的油脂，制得所述阻隔层；Q2：取混合树脂A并采用涂布、挤出、流延、拉伸中的一种工艺制成单层或多层膜，从而制得所述外保护层；Q3：取混合树脂B并采用涂布、挤出、流延、拉伸中的一种工艺制成单层或多层膜，从而制得所述热封层；Q4：取聚合光敏树脂涂料进行搅拌，形成均匀稳定的混合涂料，所述聚合光敏树脂涂料包含A-羟基异丁酰苯、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷中的一种或多种光引发剂；Q5：取一部分所述混合涂料并涂布于所述外保护层的一侧，然后置于60～120℃环境下干燥5S～120S，制得所述第一粘接层，再取所述阻隔层加压贴合于所述第一粘接层上，然后经由光固化装置辐射固化1S-180S，制得复合膜；Q6：取剩余的所述混合涂料并涂布在所述复合膜的所述阻隔层一侧，置于60～120℃环境下干燥5S～120S，制得所述第二粘接层，再取热封层加压贴合于所述第二粘接层上，然后经由光固化装置辐射固化1S-180S，最终制得电池封装膜。在上述步骤Q1中，金属箔采用物理脱脂法即将金属箔浸泡至有机溶剂或酸性或碱性溶液中，经过清洗后，能制得良好的阻隔层；若金属箔采用化学脱脂法即将金属箔采用电晕、等离子烧蚀、激光烧蚀、高温烘烤等方式进行表面处理，处理后能制得表面张力大于70dyn/cm的优异阻隔层。在上述步骤Q2和Q3中，混合树脂A和混合树脂B采用涂布、挤出、流延、拉伸中的一种工艺能够获得均匀、致密的薄膜，且能有效控制薄膜的厚度。在上述步骤Q4中，将聚合光敏树脂涂料进行充分搅拌，能够使聚合光敏树脂涂料的颗粒更加均匀、性能更稳定，且避免在涂布过程中出现沉淀、分层等情况。在聚合光敏树脂涂料中引入上述光引发剂，不仅能有效激发自由基的充分反应，也确保最终制得的涂层具有优异的耐高温、抗冲压等性能。在上述步骤Q5、Q6中，通过干燥工艺能有效去除混合涂料中的水分、部分挥发性有机物，从而获得更好的粘结性，也能保证膜层之间具有良好的剥离强度。采用光固化工艺进行辐射固化成型，能使第一粘接层、第二粘接层中的光引发剂释放自由基并进行充分的反应，使最终制得的电池封装膜层具有优异的层间复合牢度。本专利技术通过以上步骤得到的电池封装膜能够立即测定其剥离强度等指标，使得整个制备工艺耗时大大缩短，降低了能耗，提升了制备的效率。作为优选，上述所述的一种电池封装膜的制备工艺，所述聚合光敏树脂涂料包含聚酯改性丙烯酸树脂、环氧改性丙烯酸树脂、环氧改性聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、有机硅树脂中的一种或几种的混合物。选取上述树脂体系作为聚合光敏树脂涂料的原料，能够更好地与光引发剂进行搭配，使最终制得的电池封装膜具有优异的耐高温、耐湿热、抗冲压以及耐电解液腐蚀等性能。作为优选，上述所述的一种电池封装膜的制备工艺，所述聚合光敏树脂涂料包括如下重量份配比的组份：选取上述原料作为聚合光敏树脂涂料的组份，能使最终制得的膜层结构获得较高的层间剥离强度，兼具优异的耐温性、耐湿热性、抗冲压性，同时适用于冲压操作。另外，上述原料中不包含有机溶剂，具有良好的环境友好性，且能降低能耗。作为优选，上述所述的一种电池封装膜的制备工艺，所述金属箔为铝箔、钢箔、铜箔中的一种。选取上述金属箔作为阻隔层的材料，能获得优异的阻隔性、耐穿刺性，且铝箔、钢箔、铜箔均具有良好的冷冲压成型性，制备工艺成熟，能降低工艺成本。作为优选，上述所述的一种电池封装膜的制备工艺，所述第一粘接层和所述第二粘接层的断裂伸长率为20％～500％。第一粘接层和第二粘接层的断裂伸长率越高，则膜层的韧性越好，使最终制得的电池封装膜的抗变形能力越强。作为优选，上述所述的一种电池封装膜的制备工艺，所述外保护层和所述热封层的光线透过率大于20％。外保护层和热封层的光透过率越高，则膜层固化后的透明度越好。若外保护层和热封层的光线透过率低于20％，则无法通过光固化工艺制得性能优异的第一粘接层和第二粘接层。作为优选，上述所述的一种电池封装膜的制备工艺，所述步骤Q5和Q6中，所述光固化装置的光辐射波长为200～400nm。光辐射波长控制在200～400nm范围，能最大程度提高光固化效率，缩短光固化时间，从而降低能耗。作为优选，上述所述的一种电池封装膜的制备工艺，所述步骤Q5和Q6中，所述涂布的工艺为狭缝式涂布、网线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池封装膜，包括外保护层(1)、阻隔层(3)、热封层(5)，其特征在于：所述外保护层(1)与所述阻隔层(3)之间设有第一粘接层(2)，所述阻隔层(3)与所述热封层(5)之间设有第二粘接层(4)，所述第一粘接层(2)厚度为1μm-20mm，所述第二粘接层(4)厚度为1μm-20mm，所述第一粘接层(2)和所述第二粘接层(4)由聚合光敏树脂涂料经光固化形成，所述阻隔层(3)的材质为金属箔，所述外保护层(1)为由混合树脂A制成的薄膜，所述热封层(5)为由混合树脂B制成的薄膜，所述混合树脂A为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺亚胺、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或多种的混合物，所述混合树脂B为聚烯烃树脂、乙酸丙烯酸共聚物、乙酸丙烯酸丁酯、聚酯树脂中的一种或多种的混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池封装膜，包括外保护层(1)、阻隔层(3)、热封层(5)，其特征在于：所述外保护层(1)与所述阻隔层(3)之间设有第一粘接层(2)，所述阻隔层(3)与所述热封层(5)之间设有第二粘接层(4)，所述第一粘接层(2)厚度为1μm-20mm，所述第二粘接层(4)厚度为1μm-20mm，所述第一粘接层(2)和所述第二粘接层(4)由聚合光敏树脂涂料经光固化形成，所述阻隔层(3)的材质为金属箔，所述外保护层(1)为由混合树脂A制成的薄膜，所述热封层(5)为由混合树脂B制成的薄膜，所述混合树脂A为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺亚胺、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或多种的混合物，所述混合树脂B为聚烯烃树脂、乙酸丙烯酸共聚物、乙酸丙烯酸丁酯、聚酯树脂中的一种或多种的混合物。


2.根据权利要求1所述的一种电池封装膜的制备工艺，其特征在于：包括以下制备步骤：
Q1：取金属箔进行表面预处理，采用物理脱脂法或化学脱脂法除去金属箔表面的油脂，制得所述阻隔层(3)；
Q2：取混合树脂A并采用涂布、挤出、流延、拉伸中的一种工艺制成单层或多层膜，从而制得所述外保护层(1)；
Q3：取混合树脂B并采用涂布、挤出、流延、拉伸中的一种工艺制成单层或多层膜，从而制得所述热封层(5)；
Q4：取聚合光敏树脂涂料进行搅拌，形成均匀稳定的混合涂料，所述聚合光敏树脂涂料包含A-羟基异丁酰苯、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷中的一种或多种光引发剂；
Q5：取一部分所述混合涂料并涂布于所述外保护层(1)的一侧，然后置于60～120℃环境下干燥5S～120S，制得所述第一粘接层...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝庆东，金峰，曾正好，胡浩亨，吕斌，朱卓君，
申请(专利权)人：浙江道明光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33