CN110936681A - 堆叠膜层 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种堆叠膜层，包括金属层、第一树脂层以及第二树脂层。金属层具有彼此相对的第一表面与第二表面。第一树脂层配置于所述金属层的所述第一表面上。第二树脂层配置于所述金属层的所述第二表面上，其中所述第二树脂层具有介于大于或等于0.2％以及小于2.0％的收缩率。
Description
技术领域
本发明涉及一种堆叠膜层，尤其涉及一种可用作包装材的堆叠膜层。
背景技术
锂电池被用作笔记本个人电脑(personal computer)或移动电话等携带装置、混合动力车或电动汽车等的蓄电池。随着可重复充电放电兼具重量轻、高电压值与高能量密度等特点的锂电池的市场需求量与日俱增，对锂电池诸如轻质耐用、高电压、高能量密度与高安全性等性能的要求也越来越高。
目前来说，一般是采用具有堆叠结构的铝塑膜作为锂电池的外包装材。然而，于锂电池之外包装材的加工过程中，当铝塑膜经拉深成形用以包装锂电池时，会在铝塑膜的外层的表面上产生白化，除了造成具有外观缺陷的不良品外，此白化现象会导致成品有破损与漏液的问题，进而降低了成品的良率。
因此，如何改善铝塑膜的外层的白化问题，以达到目前业界的要求，实为目前本领域技术人员亟欲解决的问题。
发明内容
本发明提供一种堆叠膜层，其包括金属层、第一树脂层以及第二树脂层。金属层具有彼此相对的第一表面与第二表面。第一树脂层配置于所述金属层的所述第一表面上。第二树脂层配置于所述金属层的所述第二表面上，其中所述第二树脂层具有介于大于或等于0.2％以及小于2.0％的收缩率。
在本发明的一个实施例中，上述的金属层包括铝膜。
在本发明的一个实施例中，上述的金属层的厚度为5微米至50微米。
在本发明的一个实施例中，上述的第一树脂层包括未经拉伸的聚丙烯膜。
在本发明的一个实施例中，上述的第一树脂层的厚度为20微米至80微米。
在本发明的一个实施例中，上述的第二树脂层包括经拉伸的聚酰胺膜。
在本发明的一个实施例中，上述的第二树脂层的厚度为12微米至50微米。
在本发明的一个实施例中，上述的堆叠膜层还包括位于所述金属层与所述第一树脂层之间的第一粘着层以及位于所述金属层与所述第二树脂层之间的第二粘着层，其中所述金属层夹置于所述第一树脂层与所述第二树脂层之间。
在本发明的一个实施例中，上述的第一粘着层的厚度为3微米至5微米，且上述的第一粘着层包括酸改质聚烯烃系粘着层。
在本发明的一个实施例中，上述的第二粘着层的厚度为3微米至5微米，且上述的第二粘着层包括聚氨酯系粘着层。
基于上述，通过本发明的第二树脂层具有介于大于或等于0.2％以及小于2.0％的收缩率，本发明的堆叠膜层可有效抑制白化现象的产生。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的一些实施例的堆叠膜层的剖面示意图。
图2A至图2C是本发明一些实施例的堆叠膜层的制作方法流程的剖面示意图。
【符号说明】
100：堆叠膜层
110：第一树脂层
120：第一粘着层
130：金属层
140：第二粘着层
150：第二树脂层
S1：第一表面
S2：第二表面
具体实施方式
在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
图1是本发明的一些实施例的堆叠膜层的剖面示意图。请参照图1，在一些实施例中，本发明的堆叠膜层100包括第一树脂层110、金属层130以及第二树脂层150。然而，本发明不以此为限。在一些实施例中，本发明的堆叠膜层100还包括第一粘着层120以及第二粘着层140。
在本实施方式中，以堆叠膜层100应用于电池用包装材的铝塑膜为例，将参照图1对前述各膜层在下方进行详细说明。
金属层130具有彼此相对的第一表面S1与第二表面S2。在一些实施例中，金属层130例如包括铝膜(aluminium film)。于堆叠膜层100中，金属层130具有防止水汽并阻隔的作用。在一些实施例中，金属层130的厚度例如是介于5微米至50微米之间，本发明不以此为限。
第一树脂层110作为堆叠膜层100的内层，位于金属层130的第一表面S1上。在一些实施例中，第一树脂层110的材料例如包括聚丙烯(polypropylene，PP)、聚乙烯(polyethylene，PE)或其组合。在一些实施例中，第一树脂层110的材料还可额外添加包括聚酯弹性体、烯烃系弹性体、聚酰胺系弹性体或其组合等添加物。第一树脂层110例如为未经拉伸所制成的薄膜。第一树脂层110是作为堆叠膜层100的隔离层，用于包覆电池内芯，将金属层130与电池内芯隔离开来。在一些实施例中，第一树脂层110的厚度例如是介于20微米至80微米之间，本发明不以此为限。
第一粘着层120设置在金属层130的第一表面S1上，且位于第一树脂层110与金属层130之间。在一些实施例中，通过第一粘着层120，将第一树脂层110与金属层130相贴合。在一些实施例中，第一粘着层120的材料例如包括酸改质聚烯烃(acid-modifiedpolyolefin，mPO)、改质聚丙烯(modified polypropylene，mPP)、改质苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚合物(modified styrene-ethylene/butylene block copolymer，mSEBS)、改质聚氨酯(modified polyurethane，mPU)或马来酸酐接枝聚丙烯(maleic anhydride graftingon polypropylene，MA-g-PP)。在一些实施例中，第一粘着层120的材料还可额外添加包括聚酯弹性体、烯烃系弹性体、聚酰胺系弹性体或其组合等添加物。在一些实施例中，第一粘着层120的厚度例如是介于3微米至5微米之间，本发明不以此为限。
第二树脂层150作为堆叠膜层100的外层，位于金属层130的第二表面S2上且具有介于大于或等于0.2％以及小于2.0％的收缩率。在一些实施例中，第二树脂层150的材料例如包括耐热性树脂。举例来说，第二树脂层150的材料例如为聚酰胺(polyamide，PA；又称尼龙(nylon))，且其例如是通过同步或二步双向拉伸所制成的薄膜。第二树脂层150是做为堆叠膜层100的保护膜，用以保持铝塑膜的高耐穿刺性及电池的成型性。在一些实施例中，第二树脂层150的厚度例如是介于12微米至50微米之间，本发明不以此为限。
第二粘着层140配置于金属层130的第二表面S2上，且位于金属层130与第二树脂层150之间。在一些实施例中，通过第二粘着层140，将金属层130与第二树脂层150相贴合。在一些实施例中，第二粘着层140的材料例如包括酸改质聚烯烃(acid-modifiedpolyolefin，mPO)、改质聚丙烯(modified polypropylene，mPP)、改质苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚合物(modified styrene-ethylene/butylene block copolymer，mSEBS)、改质聚氨酯(modified polyurethane，mPU)或马来酸酐接枝聚丙烯(maleic anhydride graftingon polypropylene，MA-g-PP)。在一些实施例中，第二粘着层140的材料还可额外添加包括聚酯弹性体、烯烃系弹性体、聚酰胺系弹性体或其组合等添加物。在一些实施例中，第二粘着层140的厚度例如是介于3微米至5微米之间，本发明不以此为限。
以下，将对堆叠膜层100的制作方法进行详细说明。图2A至图2C是本发明一些实施例的堆叠膜层100的制作方法流程的剖面示意图。其中，相似或相同的构件以相似或相同的元件符号表示，且相关说明(例如材料、膜厚范围)不再赘述。
首先，请参照图2A，提供金属层130，且金属层130具有彼此相对的第一表面S1与第二表面S2。举例来说，金属层130例如是厚度为40微米的铝膜。
接着，提供第一树脂层110，再形成第一粘着层120于第一树脂层110以及金属层130之间，使第一树脂层110贴合于金属层130的第一表面S1上，如图2B所示。举例来说，第一粘着层120例如是厚度为4微米的酸改质聚烯烃层，且第一树脂层110例如是厚度为40微米的未经拉伸的聚丙烯膜。举例来说，在一些实施例中，通过一道涂布工艺，于金属层130的第一表面S1上形成第一粘着层120，并将第一粘着层120相对于金属层130的表面直接放置于第一树脂层110上，使第一树脂层110贴合于金属层130。在另一些实施例中，通过一道涂布工艺，于第一树脂层110上形成第一粘着层120，并将第一粘着层120相对于第一树脂层110的表面直接放置于金属层130的第一表面S1上，使第一树脂层110贴合于金属层130。在一些实施例中，通过一道淋膜工艺，于金属层130的第一表面S1上形成第一粘着层120，再将第一粘着层120相对于金属层130的表面直接放置于第一树脂层110上，进行升温与升压，以热压合工艺，使第一树脂层110贴合于金属层130。所述的涂布工艺包括滚筒式涂布(rollcoating)法、刮刀式涂布(blade coating)法、斜板式涂布(slide coating)法、挤压式涂布法(slot-die)或线棒式涂布法。
最后，提供第二树脂层150，再形成第二粘着层140于第二树脂层150以及金属层130之间，使第二树脂层150贴合至金属层130的第二表面S2，如图2C所示。举例来说，第二粘着层140例如是厚度为4微米的改质聚氨酯层，且第二树脂层150例如是厚度为25微米的经双向拉伸的聚酰胺膜且具有介于大于或等于0.2％以及小于2.0％的收缩率。举例来说，在一些实施例中，通过一道涂布工艺，于金属层130的第二表面S2上形成第二粘着层140，并将第二粘着层140相对于金属层130的表面直接放置于第二树脂层150上，使第二树脂层150贴合于金属层130。在另一些实施例中，通过一道涂布工艺，于第二树脂层150上形成第二粘着层140，并将第二粘着层140相对于第二树脂层150的表面直接放置于金属层130的第二表面S2上，使第二树脂层150贴合于金属层130。至此，本发明的堆叠膜层100已完成。
此外，上述的制作方法是在金属层130上先形成第一树脂层110后，再形成第二树脂层150为例。但本发明不以此为限，在其它实施方式中，也可在选择在金属层130上，先形成第二树脂层150后，再形成第一树脂层110。
以下说明包含本发明实验组的实验例1至实验例4以及作为本发明对照组的比较例1至比较例3，其中实验例1至实验例4及比较例1至比较例3的各自堆叠膜层的材料与厚度请参照下方表1。
<实验组>
请参照前文关于堆叠膜层100的结构与制造方法。下文将参照实验例1至实验例4，更具体地描述本发明的特征。虽然描述了以下实验例1至实验例4，但是在不逾越本发明范畴的情况下，可适当地改变所用材料、其量及比率、处理细节以及处理流程等等。因此，不应由下文所述的实验例对本发明作出限制性地解释。
实验例1
在室温下，将酸改质聚烯烃涂布至具有膜厚约40微米的铝膜的第一表面上形成酸改质聚烯烃层(即：第一粘着层)后，将铝膜涂布有酸改质聚烯烃层的表面放置在作为内层的未经拉伸的聚丙烯膜上，进行加压贴合。通过酸改质聚烯烃层，未经拉伸的聚丙烯膜贴合至铝膜的第一表面。其中，酸改质聚烯烃层具有约为3微米至5微米的膜厚，且未经拉伸的聚丙烯膜具有约40微米的膜厚。
接着，涂布改质聚氨酯至作为外层的经双向拉伸的聚酰胺膜的表面上形成改质聚氨酯层(即：第二粘着层)后，再把经双向拉伸的聚酰胺膜涂布有改质聚氨酯层的表面放置在铝膜的第二表面后，进行加压贴合。通过改质聚氨酯层，经双向拉伸的聚酰胺膜贴合至铝膜的第二表面。其中，改质聚氨酯层具有约为3微米至5微米的膜厚，且经双向拉伸的聚酰胺膜具有约25微米的膜厚。
经由上述步骤完成本发明的堆叠膜层。其中，堆叠膜层由内层(靠近电池内芯)至外层依序为第一树脂层(即：未经拉伸的聚丙烯膜)、第一粘着层(即：酸改质聚烯烃层)、金属层(即：铝膜)、第二粘着层(即：改质聚氨酯层)以及第二树脂层(即：经双向拉伸的聚酰胺膜)。
<实验例2～实验例4>
实验例2至实验例4的堆叠膜层是以与实验例1相同的步骤来制备(各层材料如表1所示)。惟，相异之处在于：改变第二树脂层的收缩率(如表2所示)。
接着，分别对实验施例1至实验例4的堆叠膜层分别进行冲深后，再目测观察其外层的外观是否有白化现象。结果示于表2中。具体来说，上述冲深方式是将实验例1至实验例4及比较例1至比较例3的堆叠膜层分别制作成长宽尺寸为8cm×10cm的测试样品后，再对各个测试样品以0.3MPa的压力进行冷冲壳测试，使该些测试样品冲深至冲深深度大于4mm。
<对照组>
比较例1至比较例3的堆叠膜层的结构如表1所示；差异之处在于，比较例1至比较例3的堆叠膜层中的第二树脂层具有大于或等于2.0％的收缩率。
比较例1至比较例3
比较例1至比较例3的堆叠膜层是以与实验例1相同的步骤来制备(各层材料如表1所示)。惟，相异之处在于：改变第二树脂层的收缩率(如表2所示)。
接着，分别对比较例1至比较例3的堆叠膜层进行冲深后，再目测观察其外层的外观是否有白化现象。结果示于表2中。
由表1可知，第二树脂层的收缩率大于或等于2.0％的比较例在经冲深后，会在第二树脂层产生白化。反之，实验例的堆叠膜层经冲深后，其第二树脂层并无白化问题。综上所述，通过本发明的第二树脂层具有介于大于或等于0.2％以及小于2.0％的收缩率，本发明的堆叠膜层可有效抑制白化现象的产生。因此，本发明的堆叠膜层作为锂电池的外包装材时，可避免后续成品有破损与漏液的问题，进而提高良率。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。
Claims (10)
1.一种堆叠膜层，包括：
金属层，具有彼此相对的第一表面与第二表面；
第一树脂层，配置于所述金属层的所述第一表面上；以及
第二树脂层，配置于所述金属层的所述第二表面上，其中所述第二树脂层具有介于大于或等于0.2％以及小于2.0％的收缩率。
2.根据权利要求1所述的堆叠膜层，其中所述金属层包括铝膜。
3.根据权利要求1所述的堆叠膜层，其中所述金属层的厚度为5微米至50微米。
4.根据权利要求1所述的堆叠膜层，其中所述第一树脂层包括未经拉伸的聚丙烯膜。
5.根据权利要求1所述的堆叠膜层，其中所述第一树脂层的厚度为20微米至80微米。
6.根据权利要求1所述的堆叠膜层，其中所述第二树脂层包括经拉伸的聚酰胺膜。
7.根据权利要求1所述的堆叠膜层，其中所述第二树脂层的厚度为12微米至50微米。
8.根据权利要求1所述的堆叠膜层，还包括：
第一粘着层，位于所述金属层与所述第一树脂层之间；以及
第二粘着层，位于所述金属层与所述第二树脂层之间，其中所述金属层夹置于所述第一树脂层与所述第二树脂层之间。
9.根据权利要求8所述的堆叠膜层，其中所述第一粘着层的厚度为3微米至5微米，且所述第一粘着层包括酸改质聚烯烃系粘着层。
10.根据权利要求8所述的堆叠膜层，其中所述第二粘着层的厚度为3微米至5微米，且所述第二粘着层包括聚氨酯系粘着层。
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