CN109309178B - 一种柔性锂离子电池用封装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性锂离子电池用封装材料，其特征在于：依次包括一面波浪纹的铝塑膜和一面高阻隔性的复合膜，所述复合膜依次包括高阻隔性柔性聚合物薄膜层、铜箔层以及热封层，所述高阻隔性聚合物薄膜层、铜箔层以及热封层通过胶粘复合一起，高阻隔性柔性聚合物薄膜层由柔性聚合物薄膜层与无机阻隔层构成。本发明的优点是：波浪纹的铝塑膜和高阻隔性的复合膜的组合方式既能保证电池所需的高的水氧阻隔性，同时也能提供优异的柔性并减轻对柔性屏的破坏。

Description

一种柔性锂离子电池用封装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及柔性锂离子电池技术领域，尤其涉及了一种柔性锂离子电池用封装材料，还涉及了一种柔性锂离子电池用封装材料的制备方法。
背景技术
近年来，随着柔性显示屏的出现，相应的柔性锂离子电池亦将得到前所未有的关注。目前，国内市场上在柔性锂离子电池方面，锂离子电池电极材料的制备技术已经取得了很大的进步，并也取得了相应的技术成果。但是，在电池容量方面，由于封装材料和封装工艺的限制，柔性锂离子电池还是离传统锂离子电池有一定的差距，这严重阻碍了柔性锂离子电池的发展。
因此，针对现有技术不足，提供一种性能优良、制备工艺简单且能柔性显示屏完美匹配的高容量柔性锂离子电池的封装材料及其应用方式。
发明内容
本发明的目的是：针对上述不足，提供一种柔性锂离子电池用封装材料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种柔性锂离子电池用封装材料，依次包括一面波浪纹的铝塑膜和一面高阻隔性的复合膜，所述复合膜依次包括高阻隔性柔性聚合物薄膜层、铜箔层以及热封层，所述高阻隔性聚合物薄膜层、铜箔层以及热封层通过胶粘复合一起。
所述高阻隔性柔性聚合物薄膜层由柔性聚合物薄膜层与无机阻隔层构成。
所述波浪纹的铝塑膜通过波浪模具冲壳制备，所述铝塑膜的厚度为60um-150um，波浪纹的厚度为3-10mm。
所述铜箔层由电解铜箔和压延铜箔中的一种构成，所述铜箔层的厚度为10um-100um。
所述热封层由聚丙烯构成，所述热封层的厚度为10um-100um。
所述柔性聚合物薄膜层由聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯中的一种构成，所述柔性聚合物薄膜层的厚度为10um-100um。
所述无机阻隔层由氧化铝、二氧化硅、铝、氧化锆及氮化硅中的一种或多种，所述无机阻隔层的厚度为10nm-1um。
所述无机阻隔层通过磁控溅射或者原子层沉积法或者化学气相沉积法或者物理气相沉积法制备而成。
一种柔性锂离子电池用封装材料的制备方法，包括如下制备步骤：步骤一：选用铝塑膜进行波浪冲壳处理；
步骤二：使用柔性聚合物薄膜层作为基础层100，在柔性聚合物薄膜层表面制备无机阻隔层，使得柔性聚合物薄膜层和无机阻隔层构成一个水氧阻隔复合层；
步骤三：再在水氧阻隔复合层之上使用物理压印的方式制备铜箔层，然后使用流延法在铜箔层表面涂布热封层，形成了同时具有水氧阻隔和柔性的封装材料。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：1、波浪纹的铝塑膜和高阻隔性的复合膜的组合方式既能保证电池所需的高的水氧阻隔性，同时也能提供优异的柔性并减轻对柔性屏的破坏；2、高阻隔性的复合膜由高阻隔性柔性聚合物薄膜层通过柔性聚合物薄膜层和无机阻隔层减小水、氧分子的扩散，进而降低水氧分子的透过率；同时，将波浪纹的铝塑膜与高阻隔性的复合膜组合应用，高阻隔性的复合膜与柔性显示屏接触的设计，能够减少电池在弯折过程中的褶皱，减少对柔性显示屏的损伤，保证柔性电子器件的稳定性。
附图说明
图1为本发明的高阻隔性的复合膜的结构示意图。
图2为本发明的波浪纹的铝塑膜和高阻隔性的复合膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：
如图1和2所示，本发明的一种柔性锂离子电池用封装材料，依次包括一面波浪纹的铝塑膜202和一面高阻隔性的复合膜201，所述复合膜201依次包括高阻隔性柔性聚合物薄膜层、铜箔层120以及热封层130，所述高阻隔性聚合物薄膜层、铜箔层120以及热封层130通过胶粘复合一起。
所述高阻隔性柔性聚合物薄膜层由柔性聚合物薄膜层100与无机阻隔层110构成。
其中，所述波浪纹的铝塑膜通过波浪模具冲壳制备，所述铝塑膜的厚度为60um-150um，优选的铝塑膜的厚度为133um，波浪纹的厚度为3-10mm，优选的波浪纹的厚度为5mm。
所述铜箔层由电解铜箔和压延铜箔中的一种构成，所述铜箔层的厚度为10um-100um，所述的铜箔层选用压延铜箔，厚度为25um。
所述热封层由聚丙烯构成，所述热封层的厚度为10um-100um，优选的厚度为30um。
所述柔性聚合物薄膜层由聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯中的一种构成，所述柔性聚合物薄膜层的厚度为10um-100um，优选的柔性聚合物薄膜层为聚酰亚胺，厚度为50um。
所述无机阻隔层由氧化铝、二氧化硅、铝、氧化锆及氮化硅中的一种或多种，所述无机阻隔层的厚度为10nm-1um,优选的无机阻隔层为氧化铝，厚度为50nm。
所述无机阻隔层通过磁控溅射或者原子层沉积法或者化学气相沉积法或者物理气相沉积法制备而成。
一种柔性锂离子电池用封装材料的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：步骤一：选用113um厚的铝塑膜进行波浪冲壳处理，波浪纹的厚度为5mm；
步骤二：使用50um厚的聚酰亚胺薄膜层作为基础层，使用原子层沉积法在聚酰亚胺薄膜层表面制备50nm厚的氧化铝阻隔层，使得聚酰亚胺薄膜层和氧化铝阻隔层构成一个水氧阻隔复合层；
步骤三：再在水氧阻隔复合层之上使用物理压印的方式制备压25um厚的延铜箔层，然后使用流延法在压延铜箔层表面涂布30um厚的聚丙烯热封层，形成了同时具有水氧阻隔和柔性的封装材料。
实施例一：
如图1和2所示，本发明的一种柔性锂离子电池用封装材料，依次包括一面波浪纹的铝塑膜202和一面高阻隔性的复合膜201，所述复合膜201依次包括高阻隔性柔性聚合物薄膜层、铜箔层120以及热封层130，所述高阻隔性聚合物薄膜层、铜箔层120以及热封层130通过胶粘复合一起。
所述高阻隔性柔性聚合物薄膜层由柔性聚合物薄膜层100与无机阻隔层110构成。
其中，所述波浪纹的铝塑膜通过波浪模具冲壳制备，所述铝塑膜的厚度为60um-150um，优选的铝塑膜的厚度为100um，波浪纹的厚度为3-10mm，优选的波浪纹的厚度为7mm。
所述铜箔层由电解铜箔和压延铜箔中的一种构成，所述铜箔层的厚度为10um-100um，所述的铜箔层选用电解铜箔，厚度为50um。
所述热封层由聚丙烯构成，所述热封层的厚度为10um-100um，优选的厚度为60um。
所述柔性聚合物薄膜层由聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯中的一种构成，所述柔性聚合物薄膜层的厚度为10um-100um，优选的柔性聚合物薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯，厚度为70um。
所述无机阻隔层由氧化铝、二氧化硅、铝、氧化锆及氮化硅中的一种或多种，所述无机阻隔层的厚度为10nm-1um,优选的无机阻隔层为二氧化硅，厚度为100nm。
所述无机阻隔层通过磁控溅射或者原子层沉积法或者化学气相沉积法或者物理气相沉积法制备而成。
一种柔性锂离子电池用封装材料的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：步骤一：选用100um厚的铝塑膜进行波浪冲壳处理，波浪纹的厚度为7mm；
步骤二：使用70um厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层作为基础层，使用化学气相沉积法在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层表面制备100nm厚的二氧化硅阻隔层，使得聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层和二氧化硅阻隔层构成一个水氧阻隔复合层；
步骤三：再在水氧阻隔复合层之上使用物理压印的方式制备压50um厚的电解铜箔层，然后使用流延法在电解铜箔层表面涂布60um厚的聚丙烯热封层，形成了同时具有水氧阻隔和柔性的封装材料。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：1、波浪纹的铝塑膜和高阻隔性的复合膜的组合方式既能保证电池所需的高的水氧阻隔性，同时也能提供优异的柔性并减轻对柔性屏的破坏；2、高阻隔性的复合膜由高阻隔性柔性聚合物薄膜层通过柔性聚合物薄膜层和无机阻隔层减小水、氧分子的扩散，进而降低水氧分子的透过率；同时，将波浪纹的铝塑膜与高阻隔性的复合膜组合应用，高阻隔性的复合膜与柔性显示屏接触的设计，能够减少电池在弯折过程中的褶皱，减少对柔性显示屏的损伤，保证柔性电子器件的稳定性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种柔性锂离子电池用封装材料的制备方法，其特征在于：
所述封装材料包括一面波浪纹的铝塑膜和一面高阻隔性的复合膜，所述复合膜依次包括高阻隔性柔性聚合物薄膜层、铜箔层以及热封层，所述高阻隔性聚合物薄膜层、铜箔层以及热封层通过胶粘复合一起,所述封装材料与柔性显示屏接触使用；
所述高阻隔性柔性聚合物薄膜层由柔性聚合物薄膜层与无机阻隔层构成；
所述柔性聚合物薄膜层由聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯中的一种构成，所述柔性聚合物薄膜层的厚度为10μm -100μm；
所述无机阻隔层由氧化铝、二氧化硅、铝、氧化锆及氮化硅中的一种或多种，所述无机阻隔层的厚度为10nm-1μm；
所述制备方法包括如下制备步骤：
步骤一：选用铝塑膜进行波浪冲壳处理，所述铝塑膜厚度为60μm -150μm，波浪纹的厚度为3-10mm；
步骤二：使用柔性聚合物薄膜层作为基础层，使用磁控溅射或者原子层沉积法或者化学气相沉积法或者物理气相沉积法在柔性聚合物薄膜层表面制备无机阻隔层，使得柔性聚合物薄膜层和无机阻隔层构成一个水氧阻隔复合层；
步骤三：再在水氧阻隔复合层之上使用物理压印的方式制备铜箔层，然后使用流延法在铜箔层表面涂布热封层，制备得到高阻隔性的复合膜，将波浪纹的铝塑膜与高阻隔性的复合膜组合，形成了同时具有水氧阻隔和柔性的封装材料。
2.根据权利要求1所述的一种柔性锂离子电池用封装材料的制备方法，其特征在于：所述铜箔层由电解铜箔和压延铜箔中的一种构成，所述铜箔层的厚度为10μm -100μm。
3.根据权利要求1所述的一种柔性锂离子电池用封装材料的制备方法，其特征在于：所述热封层由聚丙烯构成，所述热封层的厚度为10μm -100μm。
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