CN103496203A - 一种利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜 - Google Patents
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Abstract
一种利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜，其特点是：包括依次设置的保护层、胶粘层、化学处理层Ⅰ、铝箔层、化学处理层Ⅱ、热熔胶层以及热封层；所述的化学处理层是对铝箔表面进行化学处理，在铝箔表面形成的致密金属氧化物膜层；致密金属氧化物膜层是采用铬盐、酸、氟化物和水的混合溶液对铝箔表面进行化学处理形成的；本发明铝塑膜可用于锂离子电池芯的包装，具有耐电解液腐蚀性能绝佳、良好的冷冲压成型性能、热封性能、热封层厚度可以在20-100微米范围内在线调节从而可以制作不同厚度电池膜及集中了干式复合与热法复合制作锂电池铝塑膜的优势等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池软包装技术，特别是一种利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜。
背景技术
目前应用于软包装锂离子电池的铝塑膜包材主要由日方提供，制作工艺一般分为全干法复合或者热法复合。全干法工艺的代表厂家为日本昭和电工公司，其特点在于尼龙、铝箔、聚丙烯薄膜三层均使用双组份胶水粘合，优点在于有优良的冷冲压成型、防短路、防水等性能，其缺点在于耐电解液性能不佳；热法工艺的代表厂家为日本大日本印刷公司，其特点在于外层尼龙层和铝箔层使用胶水粘合，而内层聚丙烯薄膜与铝箔内层间用MPP接着，然后再升温升压的条件热合成，优点在于有优良的耐电解液和热封性能，缺点在于制作过程较长，而且由于长时间的高温烘烤导致铝箔脆化和内层聚丙烯薄膜老化，从而影响材料的冲深性能、外观和防短路性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种具有高阻隔、冷冲压成型性好、高热封强度、高耐电解液腐蚀的利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜，其特点是：包括依次设置的保护层、胶粘层、化学处理层Ⅰ、铝箔层、化学处理层Ⅱ、热熔胶层以及热封层；
所述的化学处理层Ⅰ和化学处理层Ⅱ是对铝箔表面进行化学处理，在铝箔表面形成的致密金属氧化物膜层；
致密金属氧化物膜层是采用铬盐、酸、氟化物和水的混合溶液对铝箔表面进行化学处理形成的；所述铬盐为重铬酸钾、铬酸钾、铬酸钠、氧化铬、重铬酸钠的一种或者其中任意几种的混合，在混合溶液里铬盐的质量百分比浓度为0.2%-1.6%；所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、硼酸的一起或者其中任意几种的混合，在混合溶液里酸的质量百分比浓度为3%-15%；所述氟化物为氟化铵、氟化钾、氟化钠的一种或者任意几种的混合，在混合溶液里氟化物的质量百分比浓度为0.1%-1%；其余成分为水；
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述保护层为聚酰胺薄膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，其厚度为12μm-30μm。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述胶粘层为双组份聚氨酯胶，厚度为3μm-8μm。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的铝箔层为软质铝箔，铝箔层厚度为20μm-100μm。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的热熔胶层为马来酸酐改性聚丙烯树脂为主体的热熔胶或者马来酸酐改性聚乙烯树脂为主体的热熔胶的一种，具有良好的在铝箔表面涂布性能及与铝箔、聚丙烯树脂或者聚丙烯树脂优异的粘结性能，并且有良好的耐电解液腐蚀性能，热熔胶层厚度为2μm-15μm。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述热封层为聚丙烯树脂层或聚乙烯树脂层、或者是含有两种不同熔点的聚丙烯树脂的共挤层、或者是由两种不同熔点的聚丙烯树脂层和中间层构成的三层共挤层，所述中间层为聚环烯烃树脂层或者聚三氟氯乙烯层，所述热封层厚度为20μm-100μm。
本发明与现有技术相比，包括保护层、胶粘层、化学处理层Ⅰ、铝箔层、化学处理层Ⅱ、热熔胶层以及热封层；具有高阻隔、冷冲压成型性好、高热封强度、高耐电解液腐蚀，将成型性和耐电解液性能有效结合到一起。本发明所述铝塑膜可用于锂离子电池芯的包装，具有耐电解液腐蚀性能绝佳、良好的冷冲压成型性能、热封性能，热封层厚度可以在20-100微米范围内在线调节从而可以制作不同厚度电池膜及集中了干式复合与热法复合制作锂电池铝塑膜的优势等优点。
附图说明
图1为本发明的结构简图。
具体实施方式
一种利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜，包括依次设置的保护层1、胶粘层2、化学处理层Ⅰ3、铝箔层4、化学处理层Ⅱ5、热熔胶层6以及热封层7；
所述的化学处理层Ⅰ和化学处理层Ⅱ是对铝箔表面进行化学处理，在铝箔表面形成的致密金属氧化物膜层；致密金属氧化物膜层是采用铬盐、酸、氟化物和水的混合溶液对铝箔表面进行化学处理形成的；所述铬盐为重铬酸钾、铬酸钾、铬酸钠、氧化铬、重铬酸钠的一种或者其中任意几种的混合，在混合溶液里铬盐的质量百分比浓度为0.2%-1.6%；所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、硼酸的一起或者其中任意几种的混合，在混合溶液里酸的质量百分比浓度为3%-15%；所述氟化物为氟化铵、氟化钾、氟化钠的一种或者任意几种的混合，在混合溶液里氟化物的质量百分比浓度为0.1%-1%；其余成分为水；
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述保护层为聚酰胺薄膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，其厚度为12μm-30μm。
所述保护层为聚酰胺薄膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，其厚度为12μm-30μm。可以保护铝箔、抗冲击、可印刷作用，在保护层外可加制印刷层。
所述胶粘层为双组份聚氨酯胶，厚度为3μm-8μm。具有粘合塑料薄膜与铝箔的功能，并且有一定的延展性，有利于冷冲压成型。
所述的铝箔层为软质铝箔，铝箔层厚度为20μm-100μm。牌号8021或者8079，可以具有高延展、高阻隔、高成型性能。
所述的热熔胶层为马来酸酐改性聚丙烯树脂为主体的热熔胶或者马来酸酐改性聚乙烯树脂为主体的热熔胶的一种，具有良好的在铝箔表面涂布性能及与铝箔、聚丙烯树脂或者聚丙烯树脂优异的粘结性能，并且有良好的耐电解液腐蚀性能，热熔胶层厚度为2μm-15μm。具有良好的在铝箔表面涂布性能及与铝箔、聚丙烯树脂或者聚丙烯树脂优异的粘结性能，并且有良好的耐电解液腐蚀性能。
所述热封层为聚丙烯树脂层或聚乙烯树脂层、或者是含有两种不同熔点的聚丙烯树脂的共挤层、或者是由两种不同熔点的聚丙烯树脂层和中间层构成的三层共挤层，所述中间层为聚环烯烃树脂层或者聚三氟氯乙烯层，所述热封层厚度为20μm-100μm。具有良好的热封性能、耐电解液性能、耐老化、阻隔性及优秀的防短路等性能。
工艺路线可以有两种：
1、按要求配制铬盐、酸、氟化物和水的混合溶液—使用该溶液通过铝箔处理机对铝箔进行防腐处理—处理后的铝箔在铝箔涂布机涂覆热熔胶—在干法机使用双组份聚氨酯胶水复合保护层与涂覆热熔胶后的铝箔，铝箔未涂热熔胶面为复合面—将上述半成品热熔胶面在挤出机淋复热封层即可得成品。
2、按要求配制铬盐、酸、氟化物和水的混合溶液—使用该溶液通过铝箔处理机对铝箔进行防腐处理—在干法机使用双组份聚氨酯胶水复合保护层与处理后的铝箔层—上述半成品铝箔面在挤出机涂胶部直接涂覆热熔胶，涂胶后在胶面淋复热封层即可得成品。
实施例一、按照如下配方配置处理液：铬盐为重铬酸钾，在混合溶液里质量百分比浓度为0.3%；酸为盐酸，在混合溶液里质量百分比浓度为4%;氟化物为氟化钾，在混合溶液里质量百分比浓度为0.2%；其余成分为纯水。使用该处理液在铝箔处理机上处理40μm厚牌号为8021软质铝箔；处理后的铝箔在铝箔涂布机涂一层4μm米厚PP热熔胶，用双组份聚氨酯胶水在干法机复合25μm后聚酰胺薄膜与涂覆热熔胶后的铝箔，铝箔未涂热熔胶面为复合面，胶层厚度5μm；将上述半成品热熔胶面在挤出机淋复聚丙烯树脂热封层，热封层厚度为36μm，即可得成品，总厚度为110μm。
实施例二、按照如下配方配置处理液：铬盐为氧化铬，在混合溶液里质量百分比浓度为0.4%；酸为硼酸，在混合溶液里质量百分比浓度为8%;氟化物为氟化钠在混合溶液里质量百分比浓度为00.4%；其余成分为纯水。使用该处理液在铝箔处理机上处理40μm厚牌号为8021软质铝箔；处理后的铝箔在铝箔涂布机涂一层4μm米厚PP热熔胶，用双组份聚氨酯胶水在干法机复合25μm后聚酰胺薄膜与涂覆热熔胶后的铝箔，铝箔未涂热熔胶面为复合面，胶层厚度5μm；将上述半成品热熔胶面在挤出机淋复聚丙烯树脂热封层，热封层厚度为76μm，即可得成品，总厚度为150μm。
实施例三、按照如下配方配置处理液：铬盐为铬酸钾，在混合溶液里质量百分比浓度为0.5%；酸为磷酸，在混合溶液里质量百分比浓度为7%;氟化物为氟化钾在混合溶液里质量百分比浓度为0.5%；其余成分为纯水。使用该处理液在铝箔处理机上处理40μm厚牌号为8021软质铝箔；在干法机用双组份聚氨酯胶水复合15μm厚聚酰胺薄膜与处理后的铝箔，胶层厚度5μm；上述半成品铝箔面在挤出机AC涂胶部直接涂覆PP热熔胶，涂胶厚度3μm，涂胶后在胶面淋复热封层即可得成品，热封层厚度为25μm，即可得成品，总厚度为88μm。
Claims (6)
1.一种利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜，其特征在于：包括依次设置的保护层、胶粘层、化学处理层Ⅰ、铝箔层、化学处理层Ⅱ、热熔胶层以及热封层；
所述的化学处理层Ⅰ和化学处理层Ⅱ是对铝箔表面进行化学处理，在铝箔表面形成的致密金属氧化物膜层；
致密金属氧化物膜层是采用铬盐、酸、氟化物和水的混合溶液对铝箔表面进行化学处理形成的；所述铬盐为重铬酸钾、铬酸钾、铬酸钠、氧化铬、重铬酸钠的一种或者其中任意几种的混合，在混合溶液里铬盐的质量百分比浓度为0.2%-1.6%；所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、硼酸的一起或者其中任意几种的混合，在混合溶液里酸的质量百分比浓度为3%-15%；所述氟化物为氟化铵、氟化钾、氟化钠的一种或者任意几种的混合，在混合溶液里氟化物的质量百分比浓度为0.1%-1%；其余成分为水。
2.根据权利要求1所述的利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜，其特征在于：所述保护层为聚酰胺薄膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，其厚度为12μm-30μm。
3.根据权利要求1所述的利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜，其特征在于：所述胶粘层为双组份聚氨酯胶，厚度为3μm-8μm。
4.根据权利要求1所述的利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜，其特征在于：所述的铝箔层为软质铝箔，铝箔层厚度为20μm-100μm。
5.根据权利要求1所述的利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜，其特征在于：所述的热熔胶层为马来酸酐改性聚丙烯树脂为主体的热熔胶或者马来酸酐改性聚乙烯树脂为主体的热熔胶的一种，具有良好的在铝箔表面涂布性能及与铝箔、聚丙烯树脂或者聚丙烯树脂优异的粘结性能，并且有良好的耐电解液腐蚀性能，热熔胶层厚度为2μm-15μm。
6.根据权利要求1所述的利用热熔胶涂布工艺制作的锂离子电池芯铝塑膜，其特征在于：所述热封层为聚丙烯树脂层或聚乙烯树脂层、或者是含有两种不同熔点的聚丙烯树脂的共挤层、或者是由两种不同熔点的聚丙烯树脂层和中间层构成的三层共挤层，所述中间层为聚环烯烃树脂层或者聚三氟氯乙烯层，所述热封层厚度为20μm-100μm。
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