一种锂离子电池装置用外包装材料的金属复合膜制造方法及图纸

技术编号:34614048 阅读:14 留言:0更新日期:2022-08-20 09:20
本发明专利技术提出的金属复合膜,包括一金属层、一内层粘接层、一热熔接脂层、一外层粘接层及一外层,所述外层设置于金属层一侧,所述热熔接树脂层设置于金属层另一侧,所述内层粘接层设置于所述金属层与所述第一热熔接树脂层之间,所述外层粘接层设置于所述外层与金属层之间,金属层两侧可以分别设置有防腐蚀层,所述热熔接树脂层为含氟树脂嵌锻或者无规共聚其它极性基团形成的层结构。所述金属复合膜具备高热封强度,组成软包电池时有良好的耐受性。组成软包电池时有良好的耐受性。组成软包电池时有良好的耐受性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池装置用外包装材料的金属复合膜


[0001]本专利技术涉及于电池包装材料的相关
,且特别攸关一种锂 离子电池装置用外包装材料的金属复合膜。

技术介绍

[0002]目前锂离子电池主要分为方形、圆柱、软包三大类,其中方形和圆柱的外壳主要采用铝合金、不锈钢等硬壳,铝合金外壳可为铝,而用金属和树脂层叠而成的软包外壳则采用金属复合膜,极大地改善了硬装电池外形设计不灵活的问题。
[0003]金属复合膜主要有两种产品类型,一是干法品,即从外到内的构成依次是外基材树脂层,外层粘接层,中间金属层,内层粘接层和热熔接树脂层。另外一种是热法品,即从外到内的构成依次是外基材树脂层,外层粘接层,中间金属层和内热熔接树脂层作为电池外包装材料。
[0004]目前对电池对外包装材料的耐高温性,耐腐蚀性,耐久性,安全性提出了更高要求,一方面3C类产品在充放电过程会产生一定的热量,动力锂离子电池会产生更多的热量,在3C设备用途中耐用年数为2

5年,比较短,与此相对,EV用电源要求10年以上寿命性能,长期的寿命方面还有一定的欠缺;另一方面锂离子电池的起火事故常有发生,在安全性方面的问题依然存在,提出并开发使用全固体型电池,其本质具有安全,薄型,轻量,柔性,长寿命等特点。全固体型电池对外包装材料的耐高温性能比锂离子电池要求更高。目前市场主要使用改性聚丙烯为内层胶黏剂层,其融点在70℃

80℃之间;聚丙烯作为内热熔接树脂层,其融点在140℃

160℃之间,聚丙烯材料耐应力发白,耐穿刺性,有优良的抗弯曲。目前使用其产品特性使其金属复合膜的耐热性,耐腐蚀性,耐久性安全性方面存在一定缺陷。会发生电解液的溶胀,电解液渗透,降低电池内部的化学体系的稳定工作,严重情况下会鼓气裂开,绝缘性不良的情况会出现,严重影响使用安全性。也无法满足次世代产品全固态型电池的使用需求,需要高温的情况下使用。考虑使用熔点更高的氟树脂,含氟聚合物分子主链或侧链上的H原子部分或者全部被F所取代,这种特殊结构使得含氟聚合物具备其他聚合物所不具备的特殊性能,C

F键的键能高达485 kJ/mol,远高于C

H键的键能,是所有共价单键中健能最大的化学键。此外,F原子的电子云对C

C键的屏蔽作用要强于H原子,这能很好的保护主链上的C

C键免受外界的影响,大的C

F键基团的存在使得含氟聚合物具备优异的耐氧化、耐腐蚀、耐候性、低摩擦、低折射、低电容、低表面能、低吸湿等性能,其耐热性,耐腐蚀性,耐久性更优异。但是其不能单独做热封层主要是热封困难,流动性差,热封时两片热封接触的膜无法很好融合,这样会导致热封强度低下,另一方面因为熔点太高,热封需要高温。由于外层的NY的熔点220℃,NY 溶化破坏,现有的热封工艺无法溶解热封,因此外层材料使用更耐高温材料,可选氟系树脂,聚酰亚胺树脂等。

技术实现思路

[0005]本专利技术之目的在于提供一种金属复合膜,本包括:一金属层、一内层粘接层、一热
熔接脂层、一外层粘接层及一外层,所述外层设置于金属层一侧,所述热熔接树脂层设置于金属层另一侧,所述内层粘接层设置于所述金属层与所述第一热熔接树脂层之间,所述外层粘接层设置于所述外层与金属层之间,金属层两侧可以设置有两层防腐蚀层,所述热熔接树脂层为含氟树脂嵌锻或者无规共聚极性基团形成的层结构。
[0006]可选的,所述含氟树脂是四氟乙烯树脂、偏氟乙烯树脂、四氟乙烯和乙烯、四氟乙烯和全氟烷基醚的共聚物中的任意一种或多种。
[0007]可选的,所述极性基团是酸性的基团、卤素、环氧、醚基中的任意一种或多种;优选的,所述酸性基团可以是马来酸酐、富马酸、衣康酸中的任意一种或多种,所述醚基可以是聚乙烯基甲醚、聚乙烯基乙醚中的任意一种或多种。
[0008]可选的,所述外层为氟系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、尿素树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂中的任意一种或多种。
[0009]可选的,所述外层粘接层为聚酯多元醇和聚氨酯改性的多元醇等作为二元醇主剂,芳香族或脂肪族异氰酸酯作为固化剂形成的双组份聚氨酯粘合剂。固化剂可以根据粘接成分所具有的官能团进行选择,如从多官能环氧树脂、含有甲基磺酸的聚合物、泊里胺树脂、无机酸等中进行适当的选择。本专利技术中更优选的外层粘接层的组合为二元或多元的聚酯、聚氨酯改性聚酯的一种或两种和异氰酸酯。异氰酸酯并不特别现定于分子中具有两个或多个异氰酸酯基的化合物。例如,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷

4,4
’ꢀ‑
二异氰酸酯(MDI)、1,6

己二异氰酸酯(HDI)等聚合物的一种或两种以上混合物。
[0010]可选的,所述内层粘接层为所述的氟树脂、丙烯树脂、丙烯与乙烯共聚物树脂中的任意一种或多种,所述丙烯与乙烯的共聚物由含有与所述防腐层发生热反应的官能团的聚丙烯树脂与乙烯树脂的共聚物构成。优选的,内层胶粘层树脂用改性基团做改性处理,所述改性基团为羧基、酸酐基、酰卤基、环氧基、羟基、氨基、巯基、碳酸酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键中的任意一种或多种。
[0011]可选的,所述金属层可以经过防腐处理从而在金属层两侧分别形成一层防腐蚀层。
[0012]依本专利技术,在线型氟树脂链上引人少量极性分子,进行嵌段共聚或无规共聚以破坏其对称性,使得MFR提高,MFR提高至20g/10 分钟以上,热封更容易实现材料的流动性能越好,热封效果好。
附图说明
[0013]图1为实施例1中金属复合膜一剖面结构示意图,以呈现本专利技术的具体实施方式的金属复合膜;其中,
[0014]1、外层;
[0015]2、外层粘结层;
[0016]3、防腐蚀层;
[0017]4、金属层;
[0018]5、防腐蚀层;
[0019]6、内层粘结层;
[0020]7、热熔接树脂层。
具体实施方式
[0021]以下对本专利技术的具体实施方式结合附图进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限制本专利技术。
[0022]本专利技术具体实施方式提供了一种电池装置用外包装材料,包括外层1、外层粘结层2、防腐蚀层3、金属层4、防腐蚀层5、内层粘结层6、热熔接树脂层7,所述金属层4两面进行防腐处理后形成防腐层3和防腐蚀层5,外层粘结层2设置于外层1与防腐蚀层3间,内层粘结层6设置于防腐蚀层5与热熔接树脂层7间。
[0023]外层1:
[0024]外层1需要对较高热封温度具备耐受能力,本专利技术中,外层是软化温度为180℃以上或熔点为230℃以上的任意一种树脂的单层或多层结构。
[0025]外层粘结层2:
[0026]外层粘结层以聚酯多元本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属复合膜,其包括:一金属层、一内层粘接层、一热熔接脂层、一外层粘接层及一外层,其特征在于,所述外层设置于金属层一侧,所述热熔接树脂层设置于金属层另一侧,所述内层粘接层设置于所述金属层与所述第一热熔接树脂层之间,所述外层粘接层设置于所述外层与金属层之间,所述热熔接树脂层为含氟树脂嵌锻或者无规共聚极性基团形成的层结构。2.如权利要求1所述的金属复合膜,其特征在于,所述含氟树脂是四氟乙烯树脂、偏氟乙烯树脂、四氟乙烯和乙烯、四氟乙烯和全氟烷基醚的共聚物中的任意一种或多种。3.如权利要求1所述的金属复合膜,其特征在于,所述极性基团是酸性的基团、卤素、环氧、醚基中的任意一种或多种。4.如权利要求3所述的金属复合膜,其特征在于,所述酸性基团是马来酸酐、富马酸、衣康酸中的任意一种或多种。5.如权利要求3所述的金属复合膜,其特征在于,所述醚基是聚乙烯基甲醚、聚乙烯基乙醚中的任意一种或多种。6.如权利要求1所述的金属复合膜,其特征在于,所述含氟树脂的MFR值为20

30...

【专利技术属性】
技术研发人员:庄志张茜黎秋生蔡裕宏程跃
申请(专利权)人:江苏睿捷新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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