一种锂电池软包装用铝塑膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂电池软包装用铝塑膜及其制备方法，所述的铝塑膜包括依次层叠的基材层（1）、第一粘结层（2）、铝箔层（3）、第二粘结层（4）和热封层（5）；所述的铝箔层（3）亮面一侧设置有第一稀土钝化膜层（31），所述的铝箔层（3）的暗面设置有第二稀土钝化膜层（32）；所述的第一稀土钝化膜层和第二稀土钝化膜层均由处理剂和掺杂元素经物理气相沉积于所述的铝箔层后制得；所述的第一稀土钝化膜层和第二稀土钝化膜层厚度为200~1500nm。本发明专利技术所述的铝塑膜的制备工艺简便，安全环保，可避免铝箔处理过程中有害化学物质的使用，同时具有优异的耐腐蚀性能。当在铝箔暗面也设置第二稀土钝化膜时可得到不同颜色的铝塑膜。膜时可得到不同颜色的铝塑膜。膜时可得到不同颜色的铝塑膜。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池软包装用铝塑膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池包装材料
，具体涉及一种锂电池软包装用铝塑膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝塑膜是一种用于锂电池软包装的材料，通常由外层基材层、中间铝箔层、内层热封层构成，层与层之间通过胶黏剂压合粘接。由于与有腐蚀性、渗透性的电解液直接接触，铝塑膜内层必须具有良好的耐腐蚀性能。现有技术中多采用铬酸盐钝化法，以铬酸和铬酸盐等为处理剂，在铝箔表面形成一层化学钝化膜，以达到对其进行防腐蚀保护的作用。但是该方法工艺复杂，在工艺过程中产生的气雾严重威胁操作人员的身体健康并且排出的工业废水对环境的污染也较为严重。因此，开发新的无铬钝化技术就成为了必然趋势。现有技术中如申请号为CN200880115429.8公开了一种锂电池用包装材料及其制备方法，该专利技术所述的锂电池用包装材料是在基材层的一个表面上依次层叠第一粘接剂层、铝箔层、涂层、粘接树脂层或第二粘接剂层、及密封层而成的锂电池用包装材料，所述涂层是包含相对于稀土类元素系氧化物100质量份配合有磷酸或磷酸盐1~100质量份的层(A)、具有阴离子聚合物和使该阴离子聚合物交联的交联剂的层(X)的多层结构。该专利技术采用包含稀土类元素系氧化物、磷酸或磷酸盐、具有阴离子聚合物和使该阴离子聚合物交联的交联剂的多层结构涂层，得到一种耐电解液性、耐氢氟酸性、耐水性优异的锂电池用包装材料。但是这种多层结构的涂层不仅耗时长，工艺复杂，而且不能避免作为分散稳定剂的磷酸等有毒物质的使用。
[0003]综上所述，寻求一种工艺简便、安全环保、耐腐蚀性能优异锂电池包装用铝塑膜成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种制备工艺简单、安全环保同时具有优异的耐腐蚀性能的锂电池软包装用铝塑膜。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种锂电池软包装用铝塑膜，包括依次层叠的基材层、第一粘结层、铝箔层、第二粘结层和热封层；所述的铝箔层亮面一侧设置有第一稀土钝化膜层，所述的铝箔层的暗面设置有第二稀土钝化膜层；所述的第一稀土钝化膜层和第二稀土钝化膜层均将处理剂和掺杂元素经物理气相沉积于所述的铝箔层后制得；所述的第一稀土钝化膜层和第二稀土钝化膜层厚度为200~1500nm。
[0006]当所述的厚度第一稀土钝化膜层和第二稀土钝化膜层低于100nm时，稀土钝化膜无法对铝箔层实现完全的覆盖，耐腐蚀性能差，厚度高于1000nm时，稀土钝化膜表面会变得疏松，其耐腐蚀性能也会出现下降。
[0007]本专利技术采用物理气相沉积的方法，将所述的处理剂和掺杂元素由固态“汽化”为原子、分子或者离子态的蒸发粒子，然后将这些携带能量的蒸发粒子沉积到所述的铝箔层的
亮面和暗面后形成具有耐腐蚀性能的膜层。稀土钝化膜层的形成，可以提高铝塑膜材料抵御电解液腐蚀的能力；而且通过对设置于所述的铝箔层暗面一侧的第二稀土钝化膜层使用的处理剂的种类、掺杂元素的种类以及膜厚度进行调整，可以得到具有不同色彩的铝塑膜。使得所述的铝塑膜既具有了耐腐蚀性能又具有了多种可供选择的外观颜色。
[0008]优选地，所述的处理剂为氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化钪、氧化钐、氧化铒的一种或多种。
[0009]优选地，所述的第一稀土钝化膜层的厚度为200~600nm。
[0010]优选地，所述的掺杂元素包括铝、镁、铁、铂、钛、锆、镍、钼、氮元素的一种或多种；所述掺杂元素与所述处理剂中稀土元素的含量比为3~1。
[0011]适量掺杂元素的引入可减小钝化膜的孔隙率，进一步提高稀土钝化膜的耐腐蚀性能。当所述的含量比超过3时，稀土元素含量过少，难以体现稀土元素的防腐性能；当所述的含量比低于1时，稀土元素会单独析出，对基体的腐蚀保护作用也会下降。
[0012]通过对所述的第二稀土钝化膜层的膜厚度、掺杂元素的种类及掺杂元素与稀土元素的比例进行调整可使其颜色呈现绿、淡黄、金黄、红黄、红褐、黑等改变，在暗面上沉积可得到彩色铝塑膜。
[0013]优选地，所述物理气相沉积为真空蒸镀、磁控溅射、等离子体镀膜、脉冲激光沉积或电子束蒸发中的一种或多种。
[0014]优选地，所述的铝箔层为经过脱脂处理的软质单面光铝箔，所述铝箔层的厚度为20~50μm。
[0015]优选地，所述的基材层由聚酰胺、聚酯或聚酰亚胺中的一种或多种材料制得；所述的第一粘结层使用的胶黏剂为聚氨酯胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、丙烯酸树脂胶黏剂、聚酯胶黏剂的一种或多种；所述的第二粘接层使用的胶黏剂为丙烯酸树脂胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、酸改性聚丙烯树脂的一种或多种；所述的热封层由聚烯烃或环状聚烯烃的一种或多种制得。
[0016]本专利技术的另一个目的是提供一种所述的锂电池软包装用铝塑膜的制备方法，包括步骤：S1铝箔层的改性处理：对铝箔层进行脱脂处理，在脱脂处理后的铝箔层的亮面及暗面分别通过物理气相沉积制备稀土钝化膜层，得到改性铝箔层；S2铝塑膜的制备：在步骤S1所述的改性铝箔层的亮面一侧依次层叠第二粘结层和热封层后经过压辊复合得到第一层叠体；采用第一粘结层将基材层与所述的层叠体上铝箔层的暗面一侧粘结后压辊复合得到第二层叠体；将所述的第二层叠体进行熟化后即得到所述的铝塑膜。
[0017]本专利技术产生的有益效果包括：1. 本专利技术公开了一种锂电池软包装用铝塑膜及其制备方法，所述的铝箔层的亮面和暗面上分别设置使得所述的铝塑膜具有防电解液腐蚀性能的第一稀土钝化膜层和赋予所述的铝塑膜多种色彩的第二稀土钝化膜层；使得所述的铝塑膜兼具良好的使用性能和感官性能。
[0018]2. 本专利技术所述的铝箔层的改性采用处理剂包括氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化钪、氧化钐、氧化铒，其中的稀土元素无毒性、生产过程相对安全环保，产生的工业废液不会对
环境产生污染可直接排放，减少了对环境的污染及工业废水的处理成本，节约了生产成本；采用气相物理沉积法，操作简单，工艺简便，便于生产，节约了生产周期，提高了生产效率；所述的第二稀土钝化膜层避免了因染料填料加入粘结剂而造成的胶层性能下降。
附图说明
[0019]图1为一种锂电池软包装用铝塑膜的结构示意图；其中，1为基材层，2为第一粘合层，3为铝箔层，4为第二粘合层，5为热封层，31为第一稀土钝化膜层，32为第二稀土钝化层。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步地详细说明。
[0021]一种锂电池软包装用铝塑膜的结构示意图如图1所示，包括依次层叠的基材层1、第一粘结层2、铝箔层3、第二粘结层4和热封层5；所述的铝箔层3亮面一侧设置有第一稀土钝化膜层31，所述的铝箔层3的暗面设置有第二稀土钝化膜层32；所述的第一稀土钝化膜层31和第二稀土钝化膜层32均由处理剂和掺杂元素经物理气相沉积于所述的铝箔层3后制得；所述的第一稀土钝化膜层31和第二稀土钝化膜层32厚度为200~1500nm。
[0022]所述的亮面为铝箔层靠近所述的热封层的一侧，所述的暗面为铝箔层靠近本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池软包装用铝塑膜，其特征在于：包括依次层叠的基材层（1）、第一粘结层（2）、铝箔层（3）、第二粘结层（4）和热封层（5）；所述的铝箔层（3）亮面一侧设置有第一稀土钝化膜层（31），所述的铝箔层（3）的暗面设置有第二稀土钝化膜层（32）；所述的第一稀土钝化膜层（31）和第二稀土钝化膜层（32）均由处理剂和掺杂元素经物理气相沉积于所述的铝箔层（3）后制得。2.根据权利要求1所述的一种锂电池软包装用铝塑膜，其特征在于：所述的第一稀土钝化膜层（31）和第二稀土钝化膜层（32）厚度为200~1500nm。3.根据权利要求1所述的一种锂电池软包装用铝塑膜，其特征在于：所述的处理剂为氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化钪、氧化钐、氧化铒的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种锂电池软包装用铝塑膜，其特征在于：所述的第一稀土钝化膜层（31）的厚度为200~600nm。5.根据权利要求1所述的一种锂电池软包装用铝塑膜，其特征在于：所述的掺杂元素包括铝、镁、铁、铂、钛、锆、镍、钼、氮元素的一种或多种；所述掺杂元素与所述处理剂中稀土元素的含量比为3~1。6.根据权利要求1所述的一种锂电池软包装用铝塑膜，其特征在于：所述物理气相沉积为真空蒸镀、磁控溅射、等离子体镀膜、脉冲激光沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：范开成，余小玉，沈丽梅，魏晓东，
申请(专利权)人：苏州福斯特光伏材料有限公司，
类型：发明
国别省市：