聚合物锂离子电池软包装铝箔制造技术

本发明专利技术提出的一种聚合物锂离子电池软包装铝箔，旨在提供一种抗拉强度、延伸率和杯突值高于现有技术指标，能够和其它复合材料同步延伸、流动，并能满足聚合物锂离子电池所用铝塑复合膜软包装材料冲深深度的铝箔。本发明专利技术可以通过下述技术方案予以实现：它至少含有硅Si、铁Fe、铜Cu、锰Mn和铝Al，其中硅Si?0.09wt％～0.9wt％、铁Fe?0.6wt％～1.5wt％、铜Cu?0.006wt％～0.10wt％、锰Mn?0.03wt％～0.05wt％、铝Al为余量，其它金属合金含量合计不大于0.05wt％～0.15wt％。利用本发明专利技术形成的铝箔，抗拉强度能够大于98Mpa，延伸率＞21％，杯突值≥6.10。和其它材料复合，能够实现同步延伸、流动，并能满足聚合物锂离子电池所用铝塑复合膜软包装材料冲深深度3～15mm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种主要用于聚合物锂离子电池所用的软包装材料铝塑复合膜的铝箔，可以认为本专利技术还可以日常生活中用于包装、电气和建筑等领域有着广泛的用途的铝箔。现有技术中，铝箔涉及熔铸、热轧、冷轧到箔轧，是生产工序最多、加工技术难度最大的铝材产品之一。聚合物锂离子成品电池是暴露在有一定湿度的大气环境中，空气的水分对包装材料有透过作用。由于锂离子蓄电池对非水条件的要求十分苛刻，水分会直接影响电池循环寿命，因此包装材料各复合层的阻隔性能极为重要。而各层材料中起到阻隔作用的关键在于铝箔。由于铝箔厚度小到一定程度不可避免地要出现传递氧气和水蒸气的针孔。因此，铝箔材料的合金体系和合金相、铝箔的性能、铝箔的生产工艺、铝箔的组织控制、铝箔材料中的高、中、低温相变、化学成分对铝箔组织和性能的影响、工艺参数对铝箔性能的影响，都会影响到铝箔包装的成型质量。尤其是用于聚合物锂离子电池软包装材料的铝箔层，一般要求铝塑复合膜必须具有极高的阻隔性水蒸气的透过量必须小于 IX IoVm2 · d. Iatm ；氧气透过量必须小于0. IcmVm2 · d. Iatm0这个要求比普通铝塑复合材料的阻隔性高10000倍左右。普通铝箔的水蒸汽透过率cm7(m2 · 24h · 0. IMpa) cm3/ (m2 · 24h · 0. IMpa)，因此一般需要采用较厚的铝箔，且需采用5 7层乃至12层的复合结构。通常软包装材料的铝箔厚度要大于40 μ m的厚度才能避免水蒸气的缓慢渗透。一般来说，40 μ m厚的铝箔成型深度不超过4mm，成型后铝箔的厚度不能小于30 μ m,所以普通复合材料很难达到要求。聚合物锂离子电池的铝箔材料包装方式一般有成型包装和非成型包装两种。盒式包装成型包装方式是将包装材料冲成盒式形状。由于在成型过程中，铝箔和其他复合材料必须有同步延伸、流动的性能，而且在延伸的过程中铝箔会变薄。这就要求不同复合层的剥离强度较高，才能避免成型过程中脱层。非成型包装方式由于材料未延伸，所以对延展性和铝箔的厚度要求相对较低，但非成型必须在120u以内。在阻隔性上，难度最大的冷冲压成型软包装材料的冷冲压成型深度、铝箔伸长率和冷冲压前后铝箔厚度变化之间的关系，对冷冲压成型性要求冷冲压深度为3-12mm ；不允许分层、破裂、针孔漏光；形状保持性，变形度a < 50。其中有些指标可以定量描述，能通过合适的方法检测，有的却不能用先进的方法检测出来。有些要求只能定性描述，找不到合适的方法检测。因此还没有形成国际标准，国内进行深入研究的厂家微乎其微，更没有标准可循。目前铝箔在多层共挤出的PP、PE或CPP以及铝箔的最外层尼龙BOPA或PET复合后，很难达到上述冷冲压深度为3-12mm或以上。目前铝箔或铝板材通常的化学成分含量主要有权利要求1.一种聚合物锂离子电池软包装铝箔，至少含有硅Si、铁Fe、铜Cu、锰Mn和铝Al，其中硅 Si :0· 09% 0.9% (wt)、铁 Fe :0.6% 1.5% (wt)、铜 Cu :0· 006% 0. 10% (wt)、 锰Mn 0. 03% 0. 05% (wt)、铝Al为余量，其它金属合金含量合计不大于0. 05% 0. 15% (wt)。2.如权利要求1所述的聚合物锂离子电池软包装铝箔，其特征在于，其它金属合金主要包括，锌Zn、镁Mg钛Ti，铬Cr、镍Ni。3.如权利要求2所述的聚合物锂离子电池软包装铝箔，其特征在于，所述其它金属合金含量，镁 Mg 0. 005wt% 0. OlOwt %, Zn 0. 005wt % 0. 013wt%、钛TiO. 018wt% 0. 05wt%，铬 Cr :0. 008wt% 0. 013wt%，镍 Ni :0. Olwt% 0. 06wt%。4.如权利要求1所述的聚合物锂离子电池软包装铝箔，其中，硅Si:0. 2% 0. 6% (wt)、铁 Fe :0. 9 % 1. 1 % (wt)、铜 Cu 0. 007 % 0. 8 % (wt)、锰 Mn 0. 04 % 0. 05 % (wt)、铝Al为余量，其它金属合金含量合计小于0. 12% (wt)。5.如权利要求1所述的聚合物锂离子电池软包装铝箔，其中，硅Si:0. 5% 0. 8% (wt)、铁 Fe 1. 2 % 1. 35 % (wt)、铜 Cu 0. 008 % 0. 9 % (wt)、锰 Mn 0. 04 % 0. 05 % (wt)、铝Al为余量，其它金属合金含量合计小于0. 10% (wt)。6.一种制造权利要求1所述聚合物锂离子电池软包装铝箔的方法，其特征在于主要包括如下步骤坯料检验一轧制一合卷一轧制一分切一检查和包装，其中退化工艺采用 230° 28 小时+270° 34 小时。7.如权利要求6所述的制造聚合物锂离子电池软包装铝箔的方法，其特征在于， 0. 28mm铝箔毛料用4个道次，轧到0. 04mm 0. 12mm，用290°中间退火，18小时。8.如权利要求6所述的制造聚合物锂离子电池软包装铝箔的方法，其特征在于，在轧制过程中，把工作辊的粗糙度提高到0. 5 μ m 0. 18 μ m，控制轧制成品的速度和轧制力，采用轧制基础油闪点为70°C的双合油，降低油效应。9.如权利要求6所述的制造聚合物锂离子电池软包装铝箔的方法，其特征在于，在合卷的过程中，在合卷机上均勻涂油，加大涂油量，降低速度，严格控制双合前的铝箔厚度，使双合时两张的厚度差达到要求。全文摘要本专利技术提出的一种聚合物锂离子电池软包装铝箔，旨在提供一种抗拉强度、延伸率和杯突值高于现有技术指标，能够和其它复合材料同步延伸、流动，并能满足聚合物锂离子电池所用铝塑复合膜软包装材料冲深深度的铝箔。本专利技术可以通过下述技术方案予以实现它至少含有硅Si、铁Fe、铜Cu、锰Mn和铝Al，其中硅Si 0.09wt％～0.9wt％、铁Fe 0.6wt％～1.5wt％、铜Cu 0.006wt％～0.10wt％、锰Mn 0.03wt％～0.05wt％、铝Al为余量，其它金属合金含量合计不大于0.05wt％～0.15wt％。利用本专利技术形成的铝箔，抗拉强度能够大于98Mpa，延伸率＞21％，杯突值≥6.10。和其它材料复合，能够实现同步延伸、流动，并能满足聚合物锂离子电池所用铝塑复合膜软包装材料冲深深度3～15mm。文档编号C22C21/02GK102329985SQ20111015973公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日专利技术者刘继福 申请人:刘继福本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种聚合物锂离子电池软包装铝箔，至少含有硅Ｓｉ、铁Ｆｅ、铜Ｃｕ、锰Ｍｎ和铝Ａｌ，其中硅Ｓｉ：０．０９％～０．９％（ｗｔ）、铁Ｆｅ：０．６％～１．５％（ｗｔ）、铜Ｃｕ：０．００６％～０．１０％（ｗｔ）、锰Ｍｎ：０．０３％～０．０５％（ｗｔ）、铝Ａｌ为余量，其它金属合金含量合计不大于０．０５％～０．１５％（ｗｔ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继福，
申请(专利权)人：刘继福，
类型：发明
国别省市：44