CN108656649B - 一种软包锂离子电池用铝塑复合膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,其特征是:依次由流延聚丙烯薄膜、内胶粘剂涂层、防腐层A、处理铝箔层、防腐层B、外胶粘剂涂层和尼龙薄膜层复合组成。制备方法是:将软质O态铝箔在化学处理液中进行浸渍后干燥,双表面涂覆防腐液,干燥,得到防腐铝箔;在防腐铝箔的两面涂敷内胶粘剂,干燥后,在防腐铝箔涂敷有内胶粘剂的一面与流延聚丙烯薄膜在80~120℃下进行热贴合;将防腐铝箔的另一面涂敷外胶粘剂,干燥后再将防腐铝箔涂敷有外胶粘剂的一面与尼龙薄膜贴合,在40~80℃温度下熟化2~8天,即制得。本发明软包锂离子电池用铝塑复合膜性能良好,适用作锂离子电池的外软包。
Description
技术领域
本发明属于层状铝塑复合膜,涉及一种软包锂离子电池用铝塑复合膜及其制备方法。本发明铝塑复合膜适用于锂离子电池的外软包。
背景技术
锂离子电池具有重量轻、容量大、循环寿命长等诸多特点,已被广泛应用于手机、笔记本电脑、移动终端和数码相机等产品。由于软包锂离子电池的大面积推广应用,对安全性、储能量、稳定运行、寿命及其主要材料的技术性能要求也越来越高。在软包锂离子电池的五大材料即正极材料、负极材料、铝塑复合膜、隔离膜和电解液中,尤其因大容量的动力电池、储能电池的研发、生产、推广、应用和需求,对铝塑复合膜性能提出了新的技术要求,要求具有优异的冷冲压成型性和耐电解液性能,已成为软包锂离子电池行业的技术热点。
目前市面上常用铝塑复合膜包装材料主要由日本生产,其制作工艺一般分为干法或热法复合。干法工艺是AL(铝箔)、CPP(流延聚丙烯)、尼龙三层之间用接着剂粘接后,直接压合而成,其优势在于产品的冷冲压成型性较好,但受制于粘接剂的性能,致使其耐电解液性能略差;热法工艺是外层AL与尼龙层采用双组份接着剂粘结,内层AL与CPP之间用MPP(改性聚丙烯)接着,然后在缓慢升温升压的条件下热合成,制作过程相对较长,其优势在于产品的耐电解液性能好,但CPP采用淋膜机淋涂,高温条件下与高导热的铝箔复合时,易卷曲,产生层状结晶,致使产品的冷冲压成型和裁切性能较差。为保证电池能长周期的稳定运行,铝塑复合膜必须具有极好的冷冲压成型性、耐电解液性能,然而现有的软包锂离子电池用铝塑复合膜主要还存在以下不足和缺陷:(1)采用热法工艺技术制备的铝塑复合膜冷冲压成型性较差,因其CPP受铝箔高温影响产生结晶而发脆,冷冲压深度难满足行业要求的5.5mm;(2)采用干法工艺技术制备的铝塑复合膜耐电解液性能较差,主要受制于粘接剂性能及工艺的影响。铝塑复合膜耐电解液稳定性测试所用电解液为有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯(EC):碳酸二乙酯(DEC):碳酸二甲酯(DMC)=1:1:1的1mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的有机物溶液,铝塑复合膜在此电解液中经85℃下浸泡7天,其AL与CPP之间边缘不分层、不起泡,剥离强度不低于5N/15mm。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中铝塑复合膜冷冲压成型性、耐电解液性能无法兼顾的不足,提供一种将冷冲压成型性与耐电解液性结合起来的软包锂离子电池用铝塑复合膜及其制备方法。
本发明的内容是:一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,其特征是:该软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40~80μm的流延聚丙烯薄膜(简称CPP)层、厚度3~5μm的内胶粘剂涂层、厚度0.1~0.5μm的防腐层A、厚度28~50μm的处理铝箔层、厚度0.1~0.5μm的防腐层B、厚度3~5μm的外胶粘剂涂层和厚度15~30μm的尼龙薄膜层复合组成,总厚度为89.2~171μm;
所述处理铝箔是化学处理液处理过的软质O态铝箔;所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的组合物的水溶液组成。
本发明的内容中:所述软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40μm的流延聚丙烯薄膜(简称CPP)层、厚度4μm的内胶粘剂涂层、厚度0.3~0.5μm的防腐层A、厚度40μm的处理铝箔层、厚度0.3~0.5μm的防腐层B、厚度4μm的外胶粘剂涂层和厚度25μm的尼龙薄膜层复合组成。
本发明的内容中:所述化学处理液较好的是质量比为磷酸钠:硫酸钠:碳酸钠:硅酸钠:十二烷基磺酸钠:十二烷基酚聚氧乙烯醚:水=40:23:7:13:15:2:5000的磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的混合物的水溶液。
本发明的内容中:所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的冷冲压成型性能是冲压深度大于或等于6mm,所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的耐电解液性能是在有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯(简称EC):碳酸二乙酯(简称DEC):碳酸二甲酯(简称DMC)=1:1:1的1mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的有机物溶液的电解液中,经85℃温度条件下浸泡9天,达到不分层、不起泡,其剥离强度大于或等于6N/15mm。
本发明的内容中:
所述流延聚丙烯薄膜(简称CPP)是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜,可以是日本冈本株式会社生产销售的ET20型CPP、日本东丽工业株式会社生产销售的9803SA型CPP、以及湖北慧狮塑业股份有限公司生产销售的铝塑封装膜用CPP中的任一种;具体厚度可以是40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm或80μm;
所述内胶粘剂涂层是日本三井化学株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯XP11B、日本三井化学株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂N-3300和溶剂甲苯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物,其质量比为XP11B:N-3300:甲苯=150:0.8~1.2:90~270;或日本尤尼吉可株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯YA-4015AJ、日本尤尼吉可株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂YG-01和溶剂异丙醇混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物,其质量比为YA-4015AJ:YG-01:异丙醇=50:1~2:80~180;
所述防腐层A和所述防腐层B所用材料组分与配比相同,都是采用上海帕卡濑精有限公司提供的CT-3700处理液、立邦(上海)化工有限公司提供的SURFALCOAT NR-10处理液、以及上海帛频实业有限公司提供的汉高磷化液Bonderite HC/1处理液中的任一种经涂覆、干燥后而形成的覆盖物;
所述软质O态铝箔,可以是河南明泰铝业股份有限公司生产销售的8021铝箔、永杰新材料股份有限公司生产销售的8021铝箔中的一种,具体厚度可以是28μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm;
所述外胶粘剂涂层是由日本东洋油墨株式会社生产销售的聚酯类胶粘剂TM-K55、异氰酸酯类固化剂CAT-10L和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物,其质量比为TM-K55:CAT-10L:乙酸乙酯=100:10:8~70;或由常州艾卡新材料科技有限公司提供的聚酯类胶粘剂YPU7210、常州艾卡新材料科技有限公司提供的异氰酸酯类固化剂YG01和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物,其质量比为YPU7210:YG01:乙酸乙酯=100:5.5:50~180;
所述尼龙薄膜是日本尤尼吉可株式会社生产销售的ONU-25尼龙膜、厦门长塑实业有限公司生产销售的PHA尼龙膜或OA1尼龙膜中的任一种,具体厚度可以是15μm、18μm、20μm、22μm、24μm、25μm、26μm、28μm或30μm。
本发明的另一内容是:一种软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,其特征是包括以下步骤:
a、将软质O态铝箔在温度为40~80℃的化学处理液中进行浸渍1~5min后,再在50~150℃温度下干燥1~5min,得到处理铝箔;
所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的混合物的水溶液组成;
b、在18~25℃温度下将处理铝箔双表面涂覆防腐液,然后在60~150℃温度下干燥1~5min,得到防腐铝箔;
c、在防腐铝箔的一面涂敷内胶粘剂,在60~150℃温度下干燥1~5min后,在防腐铝箔涂敷有内胶粘剂的一面与流延聚丙烯薄膜在80~120℃下进行热贴合;将防腐铝箔的另一面涂敷外胶粘剂,在60~150℃温度下干燥1~5min后,再将防腐铝箔涂敷有外胶粘剂的一面与尼龙薄膜在18~25℃温度下贴合;在40~80℃温度下熟化2~8天,即制得软包锂离子电池用铝塑复合膜。
本发明的另一内容中:所述化学处理液较好的是质量比为磷酸钠:硫酸钠:碳酸钠:硅酸钠:十二烷基磺酸钠:十二烷基酚聚氧乙烯醚:水=40:23:7:13:15:2:5000的磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的混合物的水溶液。
本发明的另一内容中:
所述防腐液是采用上海帕卡濑精有限公司的提供的CT-3700处理液、立邦(上海)化工有限公司提供的SURFALCOAT NR-10处理液、以及上海帛频实业有限公司提供的汉高磷化液Bonderite HC/1处理液中的一种;
所述内胶粘剂是日本三井化学株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯XP11B、日本三井化学株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂N-3300和溶剂甲苯混合组成,其质量比为XP11B:N-3300:甲苯=150:0.8~1.2:90~270;或由日本尤尼吉可株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯YA-4015AJ,日本尤尼吉可株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂YG-01和溶剂异丙醇混合组成,其质量比为YA-4015AJ:YG-01:异丙醇=50:1~2:80~180;
所述外胶粘剂是由日本东洋油墨株式会社生产销售的聚酯类胶粘剂TM-K55、日本东洋油墨株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂CAT-10L和溶剂乙酸乙酯混合组成,其质量比为TM-K55:CAT-10L:乙酸乙酯=100:10:8~70;或由常州艾卡新材料科技有限公司提供的聚酯类胶粘剂YPU7210、常州艾卡新材料科技有限公司提供的异氰酸酯类固化剂YG01和溶剂乙酸乙酯混合组成,其质量比为YPU7210:YG01:乙酸乙酯=100:5.5:50~180;
本发明的另一内容中:
所述软质O态铝箔,可以是河南明泰铝业股份有限公司生产销售的8021铝箔、以及永杰新材料股份有限公司生产销售的8021铝箔中的一种,厚度可以是28~50μm、具体厚度可以是28μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm;
所述流延聚丙烯薄膜(简称CPP)是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜,可以是日本冈本株式会社生产销售的ET20型CPP、日本东丽工业株式会社生产销售的9803SA型CPP、以及湖北慧狮塑业股份有限公司生产销售的铝塑封装膜用CPP中的任一种;厚度可以是40~80μm,具体厚度可以是40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm或80μm;
所述尼龙薄膜是日本尤尼吉可株式会社生产销售的ONU-25尼龙膜、厦门长塑实业有限公司生产销售的PHA尼龙膜或OA1尼龙膜中的任一种,厚度可以是15~30μm,具体厚度可以是15μm、18μm、20μm、22μm、24μm、25μm、26μm、28μm或30μm。
本发明的另一内容中:所述制得软包锂离子电池用铝塑复合膜的冷冲压成型性能是冲压深度大于或等于6mm,所述制得软包锂离子电池用铝塑复合膜的耐电解液性能是在有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯(简称EC):碳酸二乙酯(简称DEC):碳酸二甲酯(简称DMC)=1:1:1的1mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的有机物溶液的电解液中,经85℃温度条件下浸泡9天,达到不分层、不起泡,其剥离强度大于或等于6N/15mm。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)本发明软包锂离子电池用铝塑复合膜,采用干法的工艺和热法的黏合材料相结合的方式,解决了现有热法中CPP膜受高温影响导致的结晶、卷曲和干法中黏合材料低耐电解液的问题,使软包锂离子电池用铝塑复合膜同时具有较好的冷冲压成型性能和高耐电解液性能,克服了热法生产工艺中的缺陷,生产效率高,厚度均一,良品率高;
(2)干法工艺制备的软包锂离子电池用铝塑复合膜,内胶黏剂涂层与铝箔的防腐层接触,其黏合强度影响复合膜的耐电解液性;本发明中所述处理铝箔中极少量的“磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基酚聚氧乙烯醚”与防腐层的材料形成有机/无机组份协同作用,在软质O态铝箔表面形成致密的防腐钝化层;此外,在40~80℃熟化过程中,内胶粘剂、防腐层中的高聚物相互扩散进一步交联,提高了粘结强度,增强了材料的阻隔性;制得在85℃的电解液[有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯(EC):碳酸二乙酯(DEC):碳酸二甲酯(DMC)=1:1:1的1mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的有机物溶液]中浸泡9天不分层,剥离强度大于等于8N/15mm,冲压深度大于等于6mm的铝塑复合膜产品,性能良好;
(3)本发明产品制备工艺简单,工序简便,容易操作,实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,流延聚丙烯薄膜层为40μm、内胶粘剂涂层为4μm、防腐层A和B为0.4μm、处理铝箔层为40μm、外胶粘剂涂层为4μm、尼龙薄膜层为25μm;
所述流延聚丙烯薄膜为日本冈本株式会社生产销售的ET20;
所述内胶粘剂涂层是以日本三井化学株式会社的XP11B:N-3300:甲苯=150:1:90(质量比)组成的内胶粘剂并经反应固化干燥后的覆盖物;
所述防腐层A和B为立邦(上海)化工有限公司的SURFALCOAT NR-10处理液经干燥后而形成的覆盖物;
所述处理铝箔是化学处理液处理过的软质O态铝箔;所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的混合物的水溶液组成,且质量比为磷酸钠:硫酸钠:碳酸钠:硅酸钠:十二烷基磺酸钠:十二烷基酚聚氧乙烯醚:水=40:23:7:13:15:2:5000;所述软质O态铝箔是永杰新材料股份有限公司生产销售的8021铝箔;
所述外胶粘剂涂层是以日本东洋油墨株式会社TM-K55:CAT-10L:乙酸乙酯=100:10:10(质量比)组成的外胶粘剂并经反应固化干燥后的覆盖物;
所述尼龙薄膜层为厦门长塑实业有限公司的OA1尼龙膜。
其制备方法包括以下步骤:
(a)将40μm软质O态铝箔(永杰新材料股份有限公司8021铝箔)在温度为40℃的化学处理液(质量比为磷酸钠:硫酸钠:碳酸钠:硅酸钠:十二烷基磺酸钠:十二烷基酚聚氧乙烯醚:水=40:23:7:13:15:2:5000)中进行浸渍1min,再在120℃下干燥2min,得到处理铝箔;
(b)在温度25℃下将处理铝箔表面涂覆防腐液(SURFALCOAT NR-10处理液),然后在140℃下干燥2min,得到防腐铝箔;
(c)在防腐铝箔的一面涂敷内胶粘剂,其内层胶粘剂组份的质量配比为XP11B:N-3300:甲苯=150:1:90,在100℃下干燥2min后,而后在防腐铝箔涂敷有内胶粘剂的一面与流延聚丙烯薄膜(ET20)在100℃下进行热贴合;将防腐铝箔另一面涂敷外胶粘剂,其外胶粘剂组份的质量配比为TM-K55:CAT-10L:乙酸乙酯=100:10:10,在100℃下干燥2min后,再将防腐铝箔涂敷有外胶粘剂的一面与尼龙薄膜(OA1)在常温下贴合;最后在40℃下熟化时间5天,制得软包锂离子电池用铝塑复合膜。
实施例2:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,内层胶粘剂组份的质量配比为XP11B:N-3300:甲苯=150:0.8:90,其他同实施例1。
实施例3:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,内层胶粘剂组份的质量配比为XP11B:N-3300:甲苯=150:1.2:90,其他同实施例1。
实施例4:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,内层胶粘剂组份的质量配比为XP11B:N-3300:甲苯=150:1.0:180,内胶粘剂涂层为2μm,其他同实施例1。
实施例5:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,流延聚丙烯薄膜为湖北慧狮塑业股份有限公司生产销售的铝塑封装膜CPP,厚度为40μm,其他同实施例1。
实施例6:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,流延聚丙烯薄膜为日本东丽工业株式会社的9803SA型CPP,厚度为40μm,其他同实施例1。
实施例7:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,内层胶粘剂组份的质量配比为YA-4015AJ:YG-01:异丙醇=50:1.8:160,内胶粘剂涂层为2um,其他同实施例1。
实施例8:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,防腐层A和B为上海帕卡濑精有限公司的提供的CT-3700处理液,防腐层A和B为0.4μm其他同实施例1。
实施例9:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,防腐层A和B为上海帛频实业有限公司提供的汉高磷化液Bonderite HC/1处理液,防腐层A和B为0.4μm,其他同实施例1。
实施例10:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,软质O态铝箔为河南明泰铝业股份有限公司生产销售的8021铝箔,厚度为40um,其他同实施例1。
实施例11:
本实施例提供一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,外胶粘剂为常州艾卡新材料科技有限公司提供的质量配比为YPU7210:YG01:乙酸乙酯=100:5.5:160,外胶粘剂涂层为4um其他同实施例1。
实施例1~11的性能测试结果:
将实施例1~11中所得的软包锂离子电池用铝塑复合膜样品进行剥离强度实验。剪切样品宽为15mm、长为150mm,剥离铝箔层和流延聚丙烯薄膜层,剥离速度均为200mm/min,所得各实例样品的剥离强度如下表1所示。将铝塑膜复合样品加工成60mm×45mm的坯形状,R角=2mm,冲头上角=2mm,凹模上角R=1mm,根据成型时样品的角R部出现针孔或裂纹评价冲压深度。
表1:软包锂离子电池用铝塑复合膜性能测试结果表
注:上表性能数据是在有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯(EC):碳酸二乙酯(DEC):碳酸二甲酯(DMC)=1:1:1的1mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的有机物溶液的电解液中,经85℃温度条件下进行测试所得的结果。
实施例12:
一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,该软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40μm的流延聚丙烯薄膜(简称CPP)层、厚度3μm的内胶粘剂涂层、厚度0.1μm的防腐层A、厚度28μm的处理铝箔层、厚度0.1μm的防腐层B、厚度3μm的外胶粘剂涂层和厚度15μm的尼龙薄膜层复合组成;
所述处理铝箔是化学处理液处理过的软质O态铝箔;所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的组合物的水溶液组成。
实施例13:
一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,该软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度80μm的流延聚丙烯薄膜(简称CPP)层、厚度5μm的内胶粘剂涂层、厚度0.5μm的防腐层A、厚度50μm的处理铝箔层、厚度0.5μm的防腐层B、厚度5μm的外胶粘剂涂层和厚度30μm的尼龙薄膜层复合组成;
所述处理铝箔是化学处理液处理过的软质O态铝箔;所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的组合物的水溶液组成。
实施例14:
一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,该软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度60μm的流延聚丙烯薄膜(简称CPP)层、厚度4μm的内胶粘剂涂层、厚度0.3μm的防腐层A、厚度39μm的处理铝箔层、厚度0.3μm的防腐层B、厚度4μm的外胶粘剂涂层和厚度23μm的尼龙薄膜层复合组成;
所述处理铝箔是化学处理液处理过的软质O态铝箔;所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的组合物的水溶液组成。
实施例15:
一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,该软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40μm的流延聚丙烯薄膜(简称CPP)层、厚度4μm的内胶粘剂涂层、厚度0.3~0.5μm的防腐层A、厚度40μm的处理铝箔层、厚度0.3~0.5μm的防腐层B、厚度4μm的外胶粘剂涂层和厚度25μm的尼龙薄膜层复合组成。
上述实施例12~15中:
所述化学处理液较好的是质量比为磷酸钠:硫酸钠:碳酸钠:硅酸钠:十二烷基磺酸钠:十二烷基酚聚氧乙烯醚:水=40:23:7:13:15:2:5000的磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的混合物的水溶液;
所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的冷冲压成型性能是冲压深度大于或等于6mm,所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的耐电解液性能是在有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯(简称EC):碳酸二乙酯(简称DEC):碳酸二甲酯(简称DMC)=1:1:1的1mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的有机物溶液的电解液中,经85℃温度条件下浸泡9天,达到不分层、不起泡,其剥离强度大于或等于6N/15mm。
所述流延聚丙烯薄膜(简称CPP)是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜,可以是日本冈本株式会社生产销售的ET20型CPP、日本东丽工业株式会社生产销售的9803SA型CPP、以及湖北慧狮塑业股份有限公司生产销售的铝塑封装膜用CPP中的任一种;具体厚度还可以是40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm或80μm;
所述内胶粘剂涂层是马来酸酐改性的聚丙烯,可以是日本三井化学株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯XP11B、日本三井化学株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂N-3300和溶剂甲苯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物,其质量比为XP11B:N-3300:甲苯=150:0.8~1.2:90~270;或日本尤尼吉可株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯YA-4015AJ、日本尤尼吉可株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂YG-01和溶剂异丙醇混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物,其质量比为YA-4015AJ:YG-01:异丙醇=50:1~2:80~180;
所述防腐层A和所述防腐层B所用材料组分与配比相同,都是采用上海帕卡濑精有限公司提供的CT-3700处理液、立邦(上海)化工有限公司提供的SURFALCOAT NR-10处理液、以及上海帛频实业有限公司提供的汉高磷化液Bonderite HC/1处理液中的任一种经涂覆、干燥后而形成的覆盖物;
所述软质O态铝箔,可以是河南明泰铝业股份有限公司生产销售的8021铝箔、永杰新材料股份有限公司生产销售的8021铝箔中的一种,具体厚度还可以是28μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm;
所述外胶粘剂涂层是由日本东洋油墨株式会社生产销售的聚酯类胶粘剂TM-K55、异氰酸酯类固化剂CAT-10L和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物,其质量比为TM-K55:CAT-10L:乙酸乙酯=100:10:8~70;或由常州艾卡新材料科技有限公司提供的聚酯类胶粘剂YPU7210、常州艾卡新材料科技有限公司提供的异氰酸酯类固化剂YG01和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物,其质量比为YPU7210:YG01:乙酸乙酯=100:5.5:50~180;
所述尼龙薄膜是日本尤尼吉可株式会社生产销售的ONU-25尼龙膜、厦门长塑实业有限公司生产销售的PHA尼龙膜或OA1尼龙膜中的任一种,具体厚度还可以是15μm、18μm、20μm、22μm、24μm、25μm、26μm、28μm或30μm。
实施例16:
一种软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,包括以下步骤:
a、将软质O态铝箔在温度为40℃的化学处理液中进行浸渍5min后,再在50℃温度下干燥5min,得到处理铝箔;
所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的混合物的水溶液组成;
b、在18℃温度下将处理铝箔双表面涂覆防腐液,然后在60℃温度下干燥5min,得到防腐铝箔;
c、在防腐铝箔的一面涂敷内胶粘剂,在60℃温度下干燥5min后,在防腐铝箔涂敷有内胶粘剂的一面与流延聚丙烯薄膜在80℃下进行热贴合;将防腐铝箔的另一面涂敷外胶粘剂,在60℃温度下干燥5min后,再将防腐铝箔涂敷有外胶粘剂的一面与尼龙薄膜在18℃温度下贴合;在40℃温度下熟化8天,即制得软包锂离子电池用铝塑复合膜。
实施例17:
一种软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,包括以下步骤:
a、将软质O态铝箔在温度为80℃的化学处理液中进行浸渍1min后,再在150℃温度下干燥1min,得到处理铝箔;
所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的混合物的水溶液组成;
b、在25℃温度下将处理铝箔双表面涂覆防腐液,然后在150℃温度下干燥1min,得到防腐铝箔;
c、在防腐铝箔的一面涂敷内胶粘剂,在150℃温度下干燥1min后,在防腐铝箔涂敷有内胶粘剂的一面与流延聚丙烯薄膜在120℃下进行热贴合;将防腐铝箔的另一面涂敷外胶粘剂,在150℃温度下干燥1min后,再将防腐铝箔涂敷有外胶粘剂的一面与尼龙薄膜在25℃温度下贴合;在80℃温度下熟化2天,即制得软包锂离子电池用铝塑复合膜。
实施例18:
一种软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,包括以下步骤:
a、将软质O态铝箔在温度为60℃的化学处理液中进行浸渍3min后,再在100℃温度下干燥3min,得到处理铝箔;
所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的混合物的水溶液组成;
b、在22℃温度下将处理铝箔双表面涂覆防腐液,然后在105℃温度下干燥3min,得到防腐铝箔;
c、在防腐铝箔的一面涂敷内胶粘剂,在105℃温度下干燥3min后,在防腐铝箔涂敷有内胶粘剂的一面与流延聚丙烯薄膜在100℃下进行热贴合;将防腐铝箔的另一面涂敷外胶粘剂,在105℃温度下干燥3min后,再将防腐铝箔涂敷有外胶粘剂的一面与尼龙薄膜在22℃温度下贴合;在60℃温度下熟化5天,即制得软包锂离子电池用铝塑复合膜。
实施例19:
一种软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,包括以下步骤:
a、将软质O态铝箔在温度为40~80℃的化学处理液中进行浸渍1~5min后,再在50~150℃温度下干燥1~5min,得到处理铝箔;
所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的混合物的水溶液组成;
b、在18~25℃温度下将处理铝箔双表面涂覆防腐液,然后在60~150℃温度下干燥1~5min,得到防腐铝箔;
c、在防腐铝箔的一面涂敷内胶粘剂,在60~150℃温度下干燥1~5min后,在防腐铝箔涂敷有内胶粘剂的一面与流延聚丙烯薄膜在80~120℃下进行热贴合;将防腐铝箔的另一面涂敷外胶粘剂,在60~150℃温度下干燥1~5min后,再将防腐铝箔涂敷有外胶粘剂的一面与尼龙薄膜在18~25℃温度下贴合;在40~80℃温度下熟化2~8天,即制得软包锂离子电池用铝塑复合膜。
上述实施例16~19中:所述化学处理液较好的是质量比为磷酸钠:硫酸钠:碳酸钠:硅酸钠:十二烷基磺酸钠:十二烷基酚聚氧乙烯醚:水=40:23:7:13:15:2:5000的磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的混合物的水溶液。
上述实施例16~19中:
所述防腐液是采用上海帕卡濑精有限公司的提供的CT-3700处理液、立邦(上海)化工有限公司提供的SURFALCOAT NR-10处理液、以及上海帛频实业有限公司提供的汉高磷化液Bonderite HC/1处理液中的一种;
所述内胶粘剂是马来酸酐改性的聚丙烯,可以是日本三井化学株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯XP11B、日本三井化学株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂N-3300和溶剂甲苯混合组成,其质量比为XP11B:N-3300:甲苯=150:0.8~1.2:90~270;或由日本尤尼吉可株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯YA-4015AJ,日本尤尼吉可株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂YG-01和溶剂异丙醇混合组成,其质量比为YA-4015AJ:YG-01:异丙醇=50:1~2:80~180;
所述外胶粘剂是由日本东洋油墨株式会社生产销售的聚酯类胶粘剂TM-K55、日本东洋油墨株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂CAT-10L和溶剂乙酸乙酯混合组成,其质量比为TM-K55:CAT-10L:乙酸乙酯=100:10:8~70;或由常州艾卡新材料科技有限公司提供的聚酯类胶粘剂YPU7210、常州艾卡新材料科技有限公司提供的异氰酸酯类固化剂YG01和溶剂乙酸乙酯混合组成,其质量比为YPU7210:YG01:乙酸乙酯=100:5.5:50~180;
所述软质O态铝箔,可以是河南明泰铝业股份有限公司生产销售的8021铝箔、以及永杰新材料股份有限公司生产销售的8021铝箔中的一种,厚度可以是28~50μm、具体厚度可以是28μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm;
所述流延聚丙烯薄膜(简称CPP)是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜,可以是日本冈本株式会社生产销售的ET20型CPP、日本东丽工业株式会社生产销售的9803SA型CPP、以及湖北慧狮塑业股份有限公司生产销售的铝塑封装膜用CPP中的任一种;厚度可以是40~80μm,具体厚度可以是40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm或80μm;
所述尼龙薄膜是日本尤尼吉可株式会社生产销售的ONU-25尼龙膜、厦门长塑实业有限公司生产销售的PHA尼龙膜或OA1尼龙膜中的任一种,厚度可以是15~30μm,具体厚度可以是15μm、18μm、20μm、22μm、24μm、25μm、26μm、28μm或30μm。
上述实施例16~19所述制得软包锂离子电池用铝塑复合膜的冷冲压成型性能是冲压深度大于或等于6mm,所述制得软包锂离子电池用铝塑复合膜的耐电解液性能是在有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯(简称EC):碳酸二乙酯(简称DEC):碳酸二甲酯(简称DMC)=1:1:1的1mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的有机物溶液的电解液中,经85℃温度条件下浸泡9天,达到不分层、不起泡,其剥离强度大于或等于6N/15mm。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例;所采用的比例中,未特别注明的,均为质量(重量)比例;所述重量份可以均是克或千克。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量、厚度、比例等数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术,所述原材料均为市售产品。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
Claims (10)
1.一种软包锂离子电池用铝塑复合膜,其特征是:该软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40~80μm的流延聚丙烯薄膜层、厚度3~5μm的内胶粘剂涂层、厚度0.1~0.5μm的防腐层A、厚度28~50μm的处理铝箔层、厚度0.1~0.5μm的防腐层B、厚度3~5μm的外胶粘剂涂层和厚度15~30μm的尼龙薄膜层复合组成;
所述处理铝箔是化学处理液处理过的软质O态铝箔;所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的组合物的水溶液组成。
2.按权利要求1所述的软包锂离子电池用铝塑复合膜,其特征是:所述软包锂离子电池用铝塑复合膜依次由厚度40μm的流延聚丙烯薄膜层、厚度4μm的内胶粘剂涂层、厚度0.3~0.5μm的防腐层A、厚度40μm的处理铝箔层、厚度0.3~0.5μm的防腐层B、厚度4μm的外胶粘剂涂层和厚度25μm的尼龙薄膜层复合组成。
3.按权利要求1或2所述的软包锂离子电池用铝塑复合膜,其特征是:所述化学处理液是质量比为磷酸钠:硫酸钠:碳酸钠:硅酸钠:十二烷基磺酸钠:十二烷基酚聚氧乙烯醚:水=40:23:7:13:15:2:5000的磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的混合物的水溶液。
4.按权利要求1或2所述的软包锂离子电池用铝塑复合膜,其特征是:所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的冷冲压成型性能是冲压深度大于或等于6mm,所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的耐电解液性能是在有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯:碳酸二乙酯:碳酸二甲酯=1:1:1的1mol/L六氟磷酸锂的有机物溶液的电解液中,经85℃温度条件下浸泡9天,达到不分层、不起泡,其剥离强度大于或等于6N/15mm。
5.按权利要求1或2所述的软包锂离子电池用铝塑复合膜,其特征是:
所述流延聚丙烯薄膜是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜;
所述内胶粘剂涂层是日本三井化学株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯XP11B、日本三井化学株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂N-3300和溶剂甲苯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物;或日本尤尼吉可株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯YA-4015AJ、日本尤尼吉可株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂YG-01和溶剂异丙醇混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物;
所述防腐层A和所述防腐层B是上海帕卡濑精有限公司提供的CT-3700处理液、立邦(上海)化工有限公司提供的SURFALCOAT NR-10处理液、以及上海帛频实业有限公司提供的汉高磷化液Bonderite HC/1处理液中的任一种经涂覆、干燥后而形成的覆盖物;
所述软质O态铝箔是河南明泰铝业股份有限公司生产销售的8021铝箔、永杰新材料股份有限公司生产销售的8021铝箔中的一种;
所述外胶粘剂涂层是由日本东洋油墨株式会社生产销售的聚酯类胶粘剂TM-K55、异氰酸酯类固化剂CAT-10L和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物,或由常州艾卡新材料科技有限公司提供的聚酯类胶粘剂YPU7210、常州艾卡新材料科技有限公司提供的异氰酸酯类固化剂YG01和溶剂乙酸乙酯混合组成并经反应固化干燥后的覆盖物;
所述尼龙薄膜是日本尤尼吉可株式会社生产销售的ONU-25尼龙膜、厦门长塑实业有限公司生产销售的PHA尼龙膜或OA1尼龙膜中的任一种。
6.一种软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,其特征是包括以下步骤:
a、将软质O态铝箔在温度为40~80℃的化学处理液中进行浸渍1~5min后,再在50~150℃温度下干燥1~5min,得到处理铝箔;
所述化学处理液由磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠、以及十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任5种或6种的混合物的水溶液组成;
b、在18~25℃温度下将处理铝箔双表面涂覆防腐液,然后在60~150℃温度下干燥1~5min,得到防腐铝箔;
c、在防腐铝箔的一面涂敷内胶粘剂,在60~150℃温度下干燥1~5min后,在防腐铝箔涂敷有内胶粘剂的一面与流延聚丙烯薄膜在80~120℃下进行热贴合;将防腐铝箔的另一面涂敷外胶粘剂,在60~150℃温度下干燥1~5min后,再将防腐铝箔涂敷有外胶粘剂的一面与尼龙薄膜在18~25℃温度下贴合;在40~80℃温度下熟化2~8天,即制得软包锂离子电池用铝塑复合膜。
7.按权利要求6所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,其特征是:所述化学处理液是质量比为磷酸钠:硫酸钠:碳酸钠:硅酸钠:十二烷基磺酸钠:十二烷基酚聚氧乙烯醚:水= 40:23:7:13:15:2:5000的磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的混合物的水溶液。
8.按权利要求6所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,其特征是:
所述防腐液是上海帕卡濑精有限公司的提供的CT-3700处理液、立邦(上海)化工有限公司提供的SURFALCOAT NR-10处理液、以及上海帛频实业有限公司提供的汉高磷化液Bonderite HC/1处理液中的一种;
所述内胶粘剂是日本三井化学株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯XP11B、日本三井化学株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂N-3300和溶剂甲苯混合组成,质量比为XP11B: N-3300:甲苯 =150:0.8~1.2:90~270;或由日本尤尼吉可株式会社生产销售的马来酸酐改性聚丙烯YA-4015AJ,日本尤尼吉可株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂YG-01和溶剂异丙醇混合组成,质量比为YA-4015AJ:YG-01:异丙醇 =50:1~2:80~180;
所述外胶粘剂是由日本东洋油墨株式会社生产销售的聚酯类胶粘剂TM-K55、日本东洋油墨株式会社生产销售的异氰酸酯类固化剂CAT-10L和溶剂乙酸乙酯混合组成,质量比为TM-K55:CAT-10L:乙酸乙酯=100:10:8~70;或由常州艾卡新材料科技有限公司提供的聚酯类胶粘剂YPU7210、常州艾卡新材料科技有限公司提供的异氰酸酯类固化剂YG01和溶剂乙酸乙酯混合组成,质量比为YPU7210:YG01:乙酸乙酯=100:5.5:50~180。
9.按权利要求6所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,其特征是:
所述软质O态铝箔是河南明泰铝业股份有限公司生产销售的8021铝箔、以及永杰新材料股份有限公司生产销售的8021铝箔中的一种;
所述流延聚丙烯薄膜是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜;
所述尼龙薄膜是日本尤尼吉可株式会社生产销售的ONU-25尼龙膜、厦门长塑实业有限公司生产销售的PHA尼龙膜或OA1尼龙膜中的任一种。
10.按权利要求6所述软包锂离子电池用铝塑复合膜的制备方法,其特征是:所述制得软包锂离子电池用铝塑复合膜的冷冲压成型性能是冲压深度大于或等于6mm,所述制得软包锂离子电池用铝塑复合膜的耐电解液性能是在有机溶剂体积比为碳酸乙烯酯:碳酸二乙酯:碳酸二甲酯=1:1:1的1mol/L六氟磷酸锂的有机物溶液的电解液中,经85℃温度条件下浸泡9天,达到不分层、不起泡,其剥离强度大于或等于6N/15mm。
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