CN103840106A - 铝箔的浸润方法及其浸润池、电池包装膜的制造方法 - Google Patents

铝箔的浸润方法及其浸润池、电池包装膜的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝箔的浸润方法，用于在铝箔上沉积上铬金属保护层，铝箔的浸润方法包括：将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流；将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，以在铝箔上沉积上铬金属保护层。本发明还公开了一种电池包装膜的制造方法以及一种铝箔的浸润池。通过上述方式，本发明能够使得金属保护层均匀的沉积在铝箔上，从而能够防止电池电芯中的电解液渗透过封胶层腐蚀铝箔表面，避免铝箔与封胶层脱离，从而延长包装膜的使用寿命。

Description

铝箔的浸润方法及其浸润池、电池包装膜的制造方法
技术领域
本发明涉及电池包装技术领域，特别是涉及一种铝箔的浸润方法及其浸润池、电池包装膜的制造方法。
背景技术
目前，锂离子电池在手机等便携电子设备和电动交通工具（例如，电动车、电动工具）等中被广泛使用。其中，使用软包装膜的锂离子电池因容量大、重量轻、安全性好等因素成为主要的发展方向。锂离子电池的包装膜为复合层且由外到内依次为绝缘层、铝箔、封胶层，封胶层直接与锂离子电池电芯的电解液接触，电解液容易渗透过封胶层而腐蚀铝箔，使得铝箔表面容易破损，铝箔容易与封胶层脱离而使包装膜失效，即造成锂电池失效。
因此，需要提供一种铝箔的浸润方法及其浸润池、电池包装膜的制造方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明主提供一种铝箔的浸润方法及其浸润池、电池包装膜的制造方法，能够解决现有技术中铝箔容易被电解液腐蚀的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种铝箔的浸润方法，用于在铝箔上沉积上铬金属保护层，铝箔的浸润方法包括：将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流；将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，以在铝箔上沉积上铬金属保护层。
其中，铬金属保护层的厚度在0.01～5微米范围内。
其中，将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流的步骤之前包括：配制含铬离子的反应液，使得当铝箔浸润到反应液中时，反应液能够将铬金属沉积在铝箔的表面。
其中，将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，以使得金属离子沉积在铝箔上，从而在铝箔上沉积上铬金属保护层。
其中，阶梯状的浸润池包括多个单元池，每一单元池底部均是水平的，且浸润在其中的铝箔也是水平放置的，多个单元池的底部呈逐级升高的台阶状。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电池包装膜的制造方法，电池包装膜的制造方法包括：将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流；将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动；在每一个单元浸润池中，铝箔与液面保持水平状态，以在铝箔上沉积上铬金属保护层；将沉积上铬金属保护层的铝箔取出并清洗烘干后，在铝箔的一面上形成封胶层并在铝箔的另一面上形成绝缘膜。
为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种铝箔的浸润池，浸润池包括：多个单元池，多个单元池阶梯状设置以使高位置处的单元池中的反应液流入低位置处的单元池，从而使反应液在浸润池中从上往下流；牵引装置，用于引导铝箔浸润在各个单元池中的反应液中并带动铝箔从低位置处的单元池移动至高位置处的单元池中，以在铝箔上沉积上铬金属保护层，牵引装置设置在单元池上方，以使得铝箔从前一个单元池移到后一个单元池的过程中，铝箔与单元池中的反应液分开；泵液循环装置和贮液池，贮液池设置在最低的单元池下面，以使得从最低的单元池中流出的反应液流入贮液池，泵液循环装置用于将反应液泵送至最高处的单元池中，以实现反应液的循环使用。
其中，相邻两个单元池之间设置有隔墙，且隔墙上设置有阀口，以控制反应液从高位置处的单元池流向低位置处的单元池的流量。
其中，铝箔在从低位置处的单元池向高位置处的单元池移动时，铝箔在每一单元池中均为水平放置。
其中，牵引装置还用于控制铝箔的移动速度。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明采用化学沉积而非电沉积沉积的方法，通过将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流，将卷状的铝箔展开浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，通过控制铝箔的移动速度和控制反应液的流速，以控制反应时间和反应程度，能够在铝箔上沉积铬金属保护层，且能够使得铬金属均匀致密地沉积在铝箔上，并形成薄薄的铬金属保护层，从而能够防止电池电芯中的电解液腐蚀铝箔避免铝箔与封胶层脱离。
本发明的另一有益效果是：现有技术直接将铝箔浸到浸润池中，会产生铝箔与反应液的接触反应速度快而离子扩散速度慢的矛盾，使铬金属沉积质量和整体沉积速度难以保证，达不到锂离子电池包装膜保护层的要求。本发明中铝箔在经过单元池与单元池的过程中，暂时离开浸润池，通过将铝箔分别多级浸到浸润池中，实现铬沉积的多次叠加，并通过控制铝箔的移动速度和反应液的流动速度，控制反应过程，从面能够在铝箔表面沉积上均匀、紧密、致密的薄薄的铬金属保护层。采用本发明可获得纳米级或准纳米级厚度的铬金属保护层。
附图说明
图1是本发明铝箔的浸润方法的优选实施例的流程图；
图2是本发明的电池包装膜的制造方法的优选实施例的流程图；
图3是本发明铝箔的浸润池的优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
请参阅图1，图1是本发明铝箔的浸润方法的优选实施例的流程图。铝箔的浸润方法用于在铝箔上沉积上铬金属保护层，其中，铝箔应用在电池的包装膜中。在本实施例中，铝箔的浸润方法包括以下步骤：
步骤S11：将反应液为阶梯状的浸润池中从上往下流。
在步骤S11之前，配制含铬离子的反应液，使得当铝箔浸润到反应液中时，反应液能够将铬金属沉积在铝箔的表面。
步骤S12：将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，以在铝箔上沉积上铬金属保护层。
在步骤S12中，将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，以使得铬金属沉积在铝箔上，从而在铝箔上沉积上铬金属保护层。在本实施例中，铬金属保护层的厚度优选为在0.01～5微米范围内，而铝箔的厚度优选在30～90微米范围内。在本实施例中，由于是将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，阶梯状的浸润池使得在铝箔在与反应液发生反应时其附近被消耗的铬离子可以迅速得到补充（具体是通过将铝箔浸润在流动的反应液中且在浸润池中从低处往高处移动），从而可以使得沉积在铝箔上的铬金属保护层较为均匀。
阶梯状的浸润池包括多个单元池，每一单元池底部均是水平的，且浸润在其中的铝箔也是水平放置的，多个单元池的底部呈逐级升高的台阶状。铝箔在从低处的单元池移动到高处的单元池过程中，铝箔与反应液分开，形成铝箔的多次分级沉积铬金属，从而可以使得沉积在铝箔表面的金属铬层厚度薄、结构紧筹、均匀致密。
请参阅图2，图2是本发明的电池包装膜的制造方法的优选实施例的流程图。在本实施例中，电池优选为锂离子电池，电池包装膜的制造方法包括：
步骤S21：将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流。
在步骤S21之前，配制含铬离子的反应液，使得当铝箔浸润到反应液中时，反应液能够将铬金属沉积在铝箔的表面。
步骤S22：将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，以在铝箔上沉积上铬金属保护层。
在步骤S22中，将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，以使得铬金属沉积在铝箔上，从而在铝箔上沉积上铬金属保护层。在本实施例中，铬金属保护层的厚度优选为在0.01～5微米范围内，而铝箔的厚度优选在30～90微米范围内。在本实施例中，由于是将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，阶梯状的浸润池使得在铝箔在与反应液发生反应时其附近被消耗的金属离子可以迅速得到补充（具体是通过将铝箔浸润在流动的反应液中且在浸润池中从低处往高处移动），从而可以使得沉积在铝箔上的铬金属保护层较为均匀致密。
在步骤S22中，阶梯状的浸润池包括多个单元池，每一单元池底部均是水平的，且浸润在其中的铝箔也是水平放置的，多个单元池的底部呈逐级升高的台阶状。铝箔在从低处的单元池移动到高处的单元池过程中，铝箔与反应液分开，形成铝箔的多次分级沉积铬金属，从而可以使得沉积在铝箔表面的金属铬层厚度薄、结构紧筹、均匀致密。
步骤S23：将沉积上金属保护层的铝箔取出并清洗烘干后，在铝箔的一面上形成封胶层并在铝箔的另一面上形成绝缘膜。
在步骤S23中，将沉积上铬金属保护层的铝箔从浸润池中取出并清洗烘干后，在铝箔的一面上复合上封胶层并在铝箔的另一面上复合上绝缘膜，其中，根据实际需要，可以在沉积上的金属保护层较均匀和符合厚度需要的铝箔的一面上形成封胶层。封胶层可以采用聚丙烯材料制成，其厚度优选在30～50微米范围内，而绝缘膜可以采用尼龙或者聚酯材料制成，其厚度优选在20～30微米范围内。此外，在本发明中，封胶层还可以采用双层结构，其中远离铝箔的一层封胶层采用聚丙烯材料制成，而靠近铝箔的另一层封胶层采用乙烯-醋酸乙烯共聚树脂材料而制成，其中，采用乙烯-醋酸乙烯共聚树脂材料制成的封胶层可以增强铝箔与采用聚丙烯材料制成的封胶层之间的附和，防止聚丙烯材料制成的封胶层从铝箔上脱落。
请参阅图3，图3是本发明铝箔的浸润池的优选实施例的结构示意图。在本实施例中，浸润池包括多个单元池10a、10b、10c、10d牵引装置11、泵液循环装置14以及贮液池15。
多个单元池10a、10b、10c、10d阶梯状设置以使高位置处的单元池10中的反应液流入低位置处的单元池10，从而使反应液在浸润池中从上往下流。
牵引装置11用于引导铝箔12浸润在各个单元池10a、10b、10c、10d中的反应液中并带动铝箔12从低位置处的单元池10a移动至高位置处的单元池10b中，以在铝箔12上沉积上铬金属保护层。牵引装置11设置在单元池上方，以使得铝箔12从前一个单元池移到后一个单元池的过程中，铝箔12与单元池中的反应液分开。
泵液循环装置14和贮液池15，贮液池15设置在最低的单元池10a下面，以使得从最低的单元池10a中流出的反应液流入贮液池15，泵液循环装置14用于将反应液泵送至最高处的单元池10b中，以实现反应液的循环使用。
相邻两个单元池10a、10d之间设置有隔墙13，且隔墙13上设置有阀口130，使反应液从高位置处的单元池10d流向低位置处的单元池10a。
铝箔12在从低位置处的单元池10a向高位置处的单元池10b移动时，铝箔12在每一单元池10a、10b、10c、10d中均为水平放置。
牵引装置11可控制铝箔12的移动速度。
铝箔从单元池10a到10b的过程中，先离开单元池10a中反应液，再浸到10b的反应液中。其余依次类推，实现铝箔12的多次分级浸润与沉积铬金属。
通过控制铝箔12的移动速度和控制反应液的流速，以控制反应时间和反应程度，使得在铝箔12沉积的铬金属保护层较薄且比较均匀致密，达到锂离子电池芯包装膜的铝箔保护层的要求。
区别于现有技术，本发明采用化学沉积而非电沉积的方法，采用多次分级浸润而非一次性浸润化学沉积的方法，通过将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流，将铝箔浸润在反应液中且在浸润池中从低处往高处移动，通过控制铝箔的移动速度和控制反应液的流速，以控制反应时间和反应程度，结合多次分级沉积方法，从而可以使得沉积在铝箔表面的金属铬层厚度薄、结构紧筹、均匀致密。从而能够防止电池电芯中的电解液渗透过封胶层腐蚀铝箔表面，避免铝箔与封胶层脱离导致的包装膜失效，延长包装膜的寿命，确保电池的性能和使用。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种铝箔的浸润方法，用于在铝箔上沉积上铬金属保护层，其特征在于，所述铝箔的浸润方法包括：
将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流；
将所述铝箔浸润在所述反应液中且在所述浸润池中从低处往高处移动，以在所述铝箔上沉积上所述铬金属保护层。
2.根据权利要求1所述的铝箔的浸润方法，其特征在于，所述铬金属保护层的厚度在0.01～5微米范围内。
3.根据权利要求1所述的铝箔的浸润方法，其特征在于，所述将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流的步骤之前包括：
配制含铬离子的所述反应液，使得当所述铝箔浸润到所述反应液中时，所述反应液能够将铬金属沉积在所述铝箔的表面。
4.根据权利要求3所述的铝箔的浸润方法，其特征在于，将所述铝箔浸润在所述反应液中且在所述浸润池中从低处往高处移动，以使得所述金属离子沉积在所述铝箔上，从而在所述铝箔上沉积上所述铬金属保护层。
5.根据权利要求1所述的铝箔的浸润方法，其特征在于，所述阶梯状的浸润池包括多个单元池，每一所述单元池底部均是水平的，且浸润在其中的所述铝箔也是水平放置的，多个所述单元池的底部呈逐级升高的台阶状。
6.一种电池包装膜的制造方法，其特征在于，所述电池包装膜的制造方法包括：
将反应液在阶梯状的浸润池中从上往下流；
将铝箔浸润在所述反应液中且在所述浸润池中从低处往高处移动，以在所述铝箔上沉积上铬金属保护层；
将沉积上所述铬金属保护层的所述铝箔取出并清洗烘干后，在所述铝箔的一面上形成封胶层并在所述铝箔的另一面上形成绝缘膜。
7.一种铝箔的浸润池，其特征在于，所述浸润池包括：
多个单元池，所述多个单元池阶梯状设置以使高位置处的所述单元池中的反应液流入低位置处的所述单元池，从而使所述反应液在所述浸润池中从上往下流；
牵引装置，用于引导所述铝箔浸润在各个所述单元池中的反应液中并带动所述铝箔从低位置处的所述单元池移动至高位置处的所述单元池中，以在所述铝箔上沉积上所述铬金属保护层，所述牵引装置设置在所述单元池上方，以使得所述铝箔从前一个所述单元池移到后一个所述单元池的过程中，所述铝箔与所述单元池中的所述反应液分开；
泵液循环装置和贮液池，所述贮液池设置在最低的所述单元池下面，以使得从最低的所述单元池中流出的反应液流入所述贮液池，所述泵液循环装置用于将所述反应液泵送至最高处的所述单元池中，以实现所述反应液的循环使用。
8.根据权利要求7所述的浸润池，其特征在于，相邻两个所述单元池之间设置有隔墙，且所述隔墙上设置有阀口，以控制反应液从高位置处的所述单元池流向低位置处的所述单元池的流量。
9.根据权利要求7所述的浸润池，其特征在于，所述铝箔在从低位置处的所述单元池向高位置处的所述单元池移动时，所述铝箔在每一所述单元池中均为水平放置。
10.根据权利要求7所述的浸润池，其特征在于，所述牵引装置还用于控制所述铝箔的移动速度。
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