CN108963117A - 一种锂电池用多层金属复合带铝塑膜及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂电池用多层金属复合带铝塑膜及其生产方法，所述铝塑膜包括：金属外层和内层，所述金属外层和内层通过粘合剂层连接，其中，所述金属外层为至少两层金属复合而成。本发明提供的铝塑膜，使用复合金属外层，提高了铝塑膜的散热效果，同时，铝塑膜还保持了较好的冲深性。

Description

一种锂电池用多层金属复合带铝塑膜及其生产方法

技术领域

本发明涉及包装材料技术领域，具体地说，是一种锂电池用多层金属复合 带铝塑膜及其生产方法。

背景技术

针对硬盒包装锂电池在使用过程中易释放气体，压力增大导致爆炸问题， 市面上开始出现新型软包装材料-铝塑膜，软包锂电池在结构上采用铝塑膜包 装，在发生安全隐患的情况下软包锂电池最多只会鼓气裂开，而不像钢壳铝壳 电芯那样会发生爆炸。

目前广泛所使用的铝塑膜分为三层：内层为粘结层，多采用聚乙烯或聚丙 烯材料，起封口粘结作用；中间层为铝箔，能够防止电池外部水汽的渗入，同 时防止内部电解液的渗出；外层为保护层，多采用高熔点的聚酯或尼龙材料， 有很强的机械性能，防止外力对电池的损伤，起保护电池的作用。

由于外层导热系数低，所以铝塑膜的散热性能差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种锂电池用多层金属复合带铝塑膜及其 生产方法，提高其散热能力。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种锂电池用多层金属复合带铝塑膜， 包括：金属外层和内层，所述金属外层和内层通过粘合剂层连接，其中，所述 金属外层为至少两层金属复合而成。

进一步地，所述金属外层中任一层金属在所述金属外层总厚度中的比例大 于或等于10％。

进一步地，所述金属外层的厚度为45～300μm。

进一步地，所述金属外层的厚度为70μm。

进一步地，所述内层的厚度为20～100μm。

进一步地，所述金属外层中，任一层金属的原料为镁、铝、钛、铁、铜、 锌、镍、镁合金、铝合金、钛合金、铁合金、铜合金、锌合金或镍合金。

进一步地，所述金属外层的复合方法为固固相复合法、液固相复合法或液 液相复合法。

进一步地，所述金属外层中，与所述粘合剂层接触的金属层其材质为铝。

上述锂电池用多层金属复合带铝塑膜生产方法，包括如下步骤：

A：将金属外层其中一面涂布粘合剂；

B：将涂布粘合剂的金属外层放入温度小于100℃的烘箱内干燥；

C：干燥完成后，使用温度为80～95℃的复合辊将金属外层与内层复合在 一起，并收卷成为成品；

D：将所述成品在50～70℃环境下固化60～80h。

进一步地，所述步骤C中，干燥完成后，使用温度为90℃的复合辊将金属 外层与内层复合在一起，并收卷成为成品；所述步骤D中，将所述成品在60℃ 环境下固化72h。

本发明提供的锂电池用多层金属复合带铝塑膜，使用复合金属外层，提高 了铝塑膜的散热效果，同时，铝塑膜还保持了较好的冲深性。

附图说明

图1是本发明锂电池用多层金属复合带铝塑膜实施例一的结构示意图；

图2是本发明锂电池用多层金属复合带铝塑膜实施例二的结构示意图。

图中，1.金属外层，11.镍层，12.铝层，2.粘合剂层，3.内层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人 员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明的目的是提供散热效果好的铝塑膜，通过背景技术可知，去除耐热 性树脂外层，将会极大地提高铝塑膜的散热效果。但是，去除耐热性树脂外层 后，铝塑膜的冲深性会受影响。比如，先后尝试过不锈钢和热塑性树脂层的复 合膜以及单金属铝层和热塑性树脂层的复合膜，由于不锈钢的延展性能差、铝 层拉伸强度低，均有冲深性能差的问题。

金属复合材料，是指结合两种或两种以上不同相的物质以物理方式结合而 成，撷取各组成成分的优点，以构成需要之结构材。利用复合技术将多种、化 学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料，极大地改 善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、 磁性能等诸多性能。

本发明通过去除现有技术中铝塑膜的外层和中间层替换为金属复合材料， 通过特定的工艺，实现满足冲深性能并提高铝塑膜的散热性能。

本发明所使用粘合剂为市售产品，如北京高盟化工有限公司的 YH3640A/YH3640B；

本发明所使用内层为市售产品，如江阴通利的流延聚丙烯薄膜。

实施例一：

一种铝塑膜，如图1所示，所述铝塑膜为层状结构，包括：金属外层1、 内层3，夹设于两者中间的粘合剂层2。金属外层1的厚度为45～300μm，优选 地，金属外层1的厚度为70μm。内层3选用厚度为40μm，粘合剂层2配比为 10:1.5，工作浓度25％。

其中，金属外层1为至少两层金属复合而成。各层组成的金属包括但不限 于镁、铝、钛、铁、铜、锌和镍及它们的合金。各层组成的金属的复合方式包 括但不限于固固相复合法、液固相复合法和液液相复合法。

本实施例中，如图1所示，金属外层1由铝层12和镍层11组成。其中， 铝层12和镍层11的厚度比例为1:9～9:1，优选地，铝层12和镍层11的厚度比 例为1:1。

生产方法包括如下步骤：

A：在干法复合机上，采用凹版涂布方式在金属外层1中的铝层12表面， 涂布5克每平方米的粘合剂层3；

B：将涂布粘合剂层3的金属外层1放入温度小于100℃的烘箱内干燥；

C：干燥完成后，使用温度为80～95℃的复合辊将金属外层1与内层3复 合在一起，并收卷成为成品，优选地，使用90℃的复合辊；

D：将所述成品在50～70℃环境下固化60～80h，优选地，将所述成品在 60℃环境下固化72h。

其中，步骤A中，金属外层1的制备方法如下：

(1)、将镍板和铝板在300～500℃温度条件下退火0.75～1.25小时；

(2)、将退火后的铝板与退火后的镍板相层叠；

(3)、对层叠的铝板、镍板进行大变形量复合轧制，获得铝镍双金属复合带状材料，此时材料的硬度值为HV200～HV240，为硬态铝镍双金属复合带材；

(4)、将步骤(3)所得硬态铝镍双金属复合带材继续在420～580℃温度条件下退火25～45分钟，硬度达到HV100～HV150，为半硬态铝镍双金属复合带材；

(5)、将步骤(4)所得半硬态铝镍双金属复合带材继续在420～580℃温度条件下退火25～45分钟，硬度达到HV60～HV90，为软态铝镍双金属复合带材，得到金 属外层1。

效果验证：

将本实施例中的铝塑膜与现有技术的铝塑膜，在冲深模具上进行冲深对比， 两者冲深均为6mm。

将本实施例中的铝塑膜与现有技术的铝塑膜分别生产出锂电池，在同样的 放电条件下，本实施例中的铝塑膜所生产的锂电池比现有技术的铝塑膜所生产 的锂电池表面温度低16摄氏度。

实施例二：

实施例二与实施例一不同之处在于，金属外层1由三层金属复合而成。如 图2所示，金属外层1包括铝层12及其两侧的镍层11和镍层13。

本实施例中，镍层11，厚度为15μm；铝层12，厚度为30μm；镍层13， 厚度为15μm。本实施例中厚度及材质均为举例。材质包括但不限于镁、铝、 钛、铁、铜、锌和镍及它们的合金。各层组成的金属的复合方式包括但不限于 固固相复合法、液固相复合法和液液相复合法。厚度也可以根据实际生产的需 要对应选择。

本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作 的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要 求书为准。

Claims (10)

1.一种锂电池用多层金属复合带铝塑膜，其特征在于，包括：金属外层和内层，所述金属外层和内层之间通过粘合剂层连接，其中，所述金属外层为至少两层金属复合而成。

2.如权利要求1所述的锂电池用多层金属复合带铝塑膜，其特征在于，所述金属外层中任一层金属在所述金属外层总厚度中的比例大于或等于10％。

3.如权利要求1所述的锂电池用多层金属复合带铝塑膜，其特征在于，所述金属外层的厚度为45～300μm。

4.如权利要求3所述的锂电池用多层金属复合带铝塑膜，其特征在于，所述金属外层的厚度为70μm。

5.如权利要求1所述的锂电池用多层金属复合带铝塑膜，其特征在于，所述内层的厚度为20～100μm。

6.如权利要求1～5任一所述的锂电池用多层金属复合带铝塑膜，其特征在于，所述金属外层中，任一层金属的原料为镁、铝、钛、铁、铜、锌、镍、镁合金、铝合金、钛合金、铁合金、铜合金、锌合金或镍合金。

7.如权利要求1～5任一所述的锂电池用多层金属复合带铝塑膜，其特征在于，所述金属外层的复合方法为固固相复合法、液固相复合法或液液相复合法。

8.如权利要求1～5任一所述的锂电池用多层金属复合带铝塑膜，其特征在于，所述金属外层中，与所述粘合剂层接触的金属层材质为铝。

9.权利要求1～8任一所述锂电池用多层金属复合带铝塑膜的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

A：将金属外层其中一面涂布粘合剂；

B：将涂布粘合剂的金属外层放入温度小于100℃的烘箱内干燥；

C：干燥完成后，使用温度为80～95℃的复合辊将金属外层与内层复合在一起，并收卷成为成品；

D：将所述成品在50～70℃环境下固化60～80h。

10.如权利要求9所述的锂电池用多层金属复合带铝塑膜的生产方法，其特征在于，所述步骤C中，干燥完成后，使用温度为90℃的复合辊将金属外层与内层复合在一起，并收卷成为成品；所述步骤D中，将所述成品在60℃环境下固化72h。