用于二次电池的铝袋状膜及制造该铝袋状膜的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于二次电池的铝袋状膜及制造该铝袋状膜的方法。所述铝袋状膜包括：铝层；在所述铝层的第一表面上形成的外部树脂层；粘合所述铝层和所述外部树脂层的第一粘合剂层；在所述铝层的第二表面上形成的内部树脂层；和粘合所述铝层和所述内部树脂层的第二粘合剂层，其中，所述外部树脂层包含聚酰亚胺。所述外部树脂层包含聚酰亚胺。所述外部树脂层包含聚酰亚胺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二次电池的铝袋状膜及制造该铝袋状膜的方法


[0001]本申请要求基于2019年8月6日提交的韩国专利申请No.10
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2019
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0095785的优先权的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本说明书中。
[0002]本专利技术涉及一种用于二次电池的铝袋状膜及制造该铝袋状膜的方法，更具体地，涉及一种与本领域中使用的包装膜相比，具有显著改善的耐化学性、耐热性和耐电解液性的用于二次电池的铝袋状膜，和制造该铝袋状膜的方法。

技术介绍

[0003]二次电池是近来用来为各种电子和电气产品供电的电化学装置，通常是指锂二次电池，并且是指具有聚合物电解质并且通过锂离子迁移产生电流的电池。作为用于保护这种二次电池的包装用外部材料，使用其中聚合物和金属层压的袋状膜。这种用于二次电池的袋状膜具有在其间设置的铝薄膜的形式，以便保护由电极组件和通过后续工艺填充在其中的电解液形成的电池单元，并且稳定地保持电池的电化学性能等，而且为了保护电池单元免受外部冲击，在铝薄膜上形成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、尼龙膜等作为外部树脂层。
[0004]在袋状膜中，上袋状膜和下袋状膜通过热粘合等粘合在外周表面上，并且在上袋状膜的下表面与下袋状膜的上表面之间，形成由诸如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)或它们的共聚物的热塑性聚烯烃制成的粘合剂层。
[0005]袋状膜通常形成为预定的层状结构，该层状结构具有与电解液直接接触的内部树脂层、第二粘合剂层、铝层、第一粘合剂层和与外部直接接触的外部树脂层的顺序。
[0006]形成为上述结构的袋型二次电池在各种情况下可能由于各种原因而损坏。例如，在将电极组件储存在袋的内部的过程中，诸如电极接头(electrode tap)或电极引线的突出部分引起袋内层上的诸如裂纹的损坏，并且铝层会由于这种损坏而暴露。
[0007]另外，当对袋状膜进行热封时，从外部施加热量，并且由于该热量而产生针孔或引起损坏，导致在内部粘合剂层上出现裂纹，并且铝层会暴露于电解液等。
[0008]除了上述原因之外，形成为薄膜形式的粘合剂层会因掉落、冲击、压力、压缩等而损坏，并且通过损坏的部分，铝层暴露于电解液等。
[0009]如上暴露于电解液的铝层会被腐蚀，因为渗透或扩散到电池中的电解液与氧气或水分引起化学反应，这引起产生腐蚀性气体并由此引起在电池内部扩大的膨胀的问题。
[0010]更具体地，LiPF6可以与水和氧气反应以生成氢氟酸(HF)，它是一种腐蚀性气体。这种氢氟酸可以与铝反应从而引起快速的放热反应，并且，作为第二反应，氢氟酸吸附在铝表面上并且渗透到系统中。这增加了系统的脆弱性，导致即使在微冲击下袋状膜中也出现裂纹，并且在此处，由于电解液泄漏，锂和大气会发生反应，从而引起着火。
[0011]因此，已经研究了各种铝表面改性技术，以便即使当如上所述产生腐蚀性氢氟酸时，也防止与中心部分的铝接触。作为铝表面改性技术，可以包括热处理或其它转化处理；溶胶
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凝胶涂布；底漆处理；用电晕、等离子体等处理。
[0012]然而，随着近来二次电池的容量逐渐增加的趋势，单独的铝表面改性在解决这些问题方面具有限制，并且一直不断需要具有优异的耐化学性、耐久性、耐电解液性和成型性能的用于二次电池的铝袋状膜。
[0013]另外，不止是已经进行了一段时间研究的电动汽车工业，随着二次电池的应用范围扩大至造船工业、航空工业等，已经积极地进行对使用高容量二次电池的研究和开发。
[0014]然而，在高容量二次电池的袋状膜中使用易受诸如高温、高盐、高湿和紫外线的恶劣环境影响的尼龙膜作为外部树脂层时，已经提出耐化学性和耐电解液性差的问题。例如，当由于袋状膜中的裂纹而暴露于包含高盐的水分中时，存在诸如尼龙膜的性能下降、产生腐蚀性气体，或者内部中心部分的铝可能与盐和水分彼此接触并且反应的问题。
[0015]因此，已经提出一种层压具有优异的耐化学性和耐热性的聚酰亚胺膜作为外部树脂层来代替现有的尼龙膜的方法，然而，当层压聚酰亚胺膜作为外部树脂层时，存在粘合强度降低的问题。为了克服这种问题，需要研究一种在高温、高盐、高湿和紫外线的条件下将聚酰亚胺膜层压在铝层上而不降低粘合强度的方法。
[0016][现有技术文献][0017][专利文献][0018](专利文献1)韩国专利特许公开No.10
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2001
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7010231(2001.11.15)“用于聚合物电池的包装材料及其制造方法”
技术实现思路

[0019]技术问题
[0020]本专利技术鉴于上述问题而做出，并且旨在提供一种用于二次电池的铝袋状膜，即使当在高温、高盐、高湿和紫外线的环境下使用二次电池时，所述铝袋状膜也保持优异的耐化学性、耐热性、耐盐性和耐电解液性；和制造所述铝袋状膜的方法。
[0021]技术方案
[0022]根据本专利技术的第一方面，提供一种用于二次电池的铝袋状膜，该铝袋状膜包括：铝层；在所述铝层的第一表面上形成的外部树脂层；粘合所述铝层和所述外部树脂层的第一粘合剂层；在所述铝层的第二表面上形成的内部树脂层；和粘合所述铝层和所述内部树脂层的第二粘合剂层，其中，所述外部树脂层包含聚酰亚胺。
[0023]在本专利技术的一个实施方案中，所述外部树脂层的内方向表面的接触角为60度以下。
[0024]在本专利技术的一个实施方案中，所述外部树脂层通过X射线光电子能谱法确定的O
1S
/C
1S
为1.0至3.5。
[0025]根据本专利技术的第二方面，提供一种制造用于二次电池的铝袋状膜的方法，该方法包括：a)制备铝层；b)制备外部树脂层；c)将所述外部树脂层粘合至所述铝层的第一表面；和d)将所述内部树脂层粘合至所述铝层的第二表面。
[0026]在本专利技术的一个实施方案中，步骤b)是使用喷涂法将蚀刻溶液喷涂在所述外部树脂层的内方向表面上的蚀刻步骤。
[0027]在本专利技术的一个实施方案中，在步骤b)之后还包括将所述外部树脂层浸渍在水中。
[0028]在本专利技术的一个实施方案中，所述蚀刻溶液是通过将盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)中的任意一种强酸与水混合而得到的溶液。
[0029]有益效果
[0030]使用根据本专利技术的用于二次电池的铝袋状膜能够防止当铝层与包含电解液或盐的水接触时发生化学反应，以及当暴露于诸如高温和紫外线的苛刻环境时袋状膜发生变形，因此，可以降低由于在电池内部产生气体而引起电池内部膨胀或由于高温而爆炸的风险。此外，防止产生微裂纹，这对于增加用于在电动车辆、海洋电动船舶等中使用的大容量电池的大规模生产的电池尺寸是优选的，并且可以提高电池环境的安全性。
附图说明
[0031]图1示出了根据本专利技术的一个优选实施方案的用于二次电池的铝袋状膜的结构。
具体实施方式
[0032]根据本专利技术提供的实施方案全部可以通过下面的描述实现。下面的描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于二次电池的铝袋状膜，该铝袋状膜包括：铝层；在所述铝层的第一表面上形成的外部树脂层；粘合所述铝层和所述外部树脂层的第一粘合剂层；在所述铝层的第二表面上形成的内部树脂层；和粘合所述铝层和所述内部树脂层的第二粘合剂层，其中，所述外部树脂层包含聚酰亚胺。2.根据权利要求1所述的用于二次电池的铝袋状膜，其中，所述外部树脂层的内方向表面的接触角为60度以下。3.根据权利要求1所述的用于二次电池的铝袋状膜，其中，所述外部树脂层通过X射线光电子能谱法确定的O
1S
/C
1S
为1.0至3.5。4.一种制造权利要求1所述的用于二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：千尚郁，沈骏昊，李谆植，
申请(专利权)人：保特利尖端材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：