CN112406231A - 一种新型锂电池包装材料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池包装材料领域,公开一种新型锂电池包装材料,包括依次层叠设置的热塑性树脂层、粘结层、金属箔层、粘结涂层、有色涂层,所述有色涂层包括含氟树脂或聚丙烯树脂或丙烯酸树脂或环氧树脂中一种或多种,以及聚酯树脂、异氰酸酯、着色染料、填料,所述树脂中羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比为1:3~10;所述粘结涂层包含含氟树脂或聚丙烯树脂或聚丙烯酸树脂或环氧树脂中一种或多种,以及聚酯树脂、异氰酸酯。本发明使用有色涂层来代替传统的保护层和着色层,使用粘结涂层代替传统的粘结层,并通过对有色涂层和粘结涂层组分的改进,提升锂电池包装材料的耐高温高湿、耐腐蚀、耐磨性能,而且简化了生产工艺。
Description
技术领域
本发明属于电池包装材料领域,具体涉及一种新型锂电池包装材料。
背景技术
锂电池包装材料有钢壳、铝壳、软包三种,其中软包具有设计多元化、质量轻、能量密度高等特点,被广泛的应用在锂电池材料领域,锂电池软包装由多层薄膜构成,其中最常见基本结构为从外到内依次层叠设置保护层、粘合层、金属箔层和热塑性树脂层,常见的外观有银色、黑色、金色等。
随着当今社会对安全性越来越重视,对电池安全性要求越来越高,从而对锂电池包装材料的要求也变得更加苛刻,如将电池放入高温水浴中,观察电池完好情况,对锂电池包装材料的耐高温高湿性能的要求也变高,在电池生产过程中不可避免的出现电解液滴漏、包装膜被划伤等现象,现有的包装材料无法满足需求。
针对黑色锂电池软包装材料来说,一般有在保护层外设计黑色层、在金属箔层与保护层/树脂层之间设计黑色层或者对粘合层进行着色等方法,这些方法都有着不同的缺点:在保护层外设计黑色层容易出现掉色和晕开现象,在金属箔层与保护层/树脂层之间设计黑色层或者对粘合层进行着色等层间剥离强度较低耐高温高湿性能不佳。
为此,专利公开号为CN107170915A的中国发明专利申请于2017年9月15日公开的一种电化学电池包装材料,它包括依次层叠设置的热塑性树脂层、第二粘合层、金属箔层、第一粘合层、着色涂层和保护层、哑光层。使得保护层和第一粘合层之间形成着色涂层,这样着色涂层不是直接印刷在保护层上,而是将着色颜料添加在聚氨酯类胶黏剂里,涂布在保护层上,增加了附着力;在保护层外增加了哑光层,并且哑光层含有含氟树脂,含氟树脂是具有优良的耐电解液和耐磨损的树脂,使得哑光层具有耐电解液和耐磨损性能,同时能够在哑光层表面设置预定的粗糙度,增加冲壳的成型性。
上述的电池包装材料,在使用过程中发现,着色涂层虽然与保护层之间的附着力增强,但是保护层容易携带着色涂层从第一粘合层上脱离,尤其在高温高湿环境下,脱离更明显,着色涂层也容易局部粘脱于第一粘合层上,造成着色涂层的破坏,因此申请人对包装材料进行进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨、耐腐蚀、耐候性能优异、外观可设计的锂电池包装材料。使用有色涂层来代替传统的保护层和着色层,使用粘结涂层代替传统的粘结层,并通过对有色涂层和粘结涂层组分的改进,提升锂电池包装材料的耐高温高湿性能,而且简化了生产工艺。
本发明采用如下的技术方案:
一种新型锂电池包装材料,包括依次层叠设置的热塑性树脂层、粘结层、金属箔层、粘结涂层、有色涂层;
所述有色涂层和所述粘结图层的组成成分中包含相同种类的主剂树脂。
上述技术方案中,采用有色涂层替代着色涂层和保护层,有效避免了着色涂层的破坏,并实现一体化功能,简化加工。现有技术中并没有将着色层与保护层进行一体化,在于在一体化的过程中存在技术障碍,一体化之后导致两层的功能无法兼顾,本方案,对有色涂层的组分进行改进,既能满足有色的要求,又能兼顾保护的作用。
粘结涂层与有色涂层使用同种主剂树脂,粘结涂层与有色涂层之间的粘结强度大、耐候性能好。
另外,采用上述的技术方案,还可以省略哑光层的设置,将哑光层的功能综合在有色涂层中。
作为优选,所述主剂树脂包括含氟树脂或聚丙烯树脂或丙烯酸树脂或环氧树脂中一种或多种,以及聚酯树脂。
更进一步优选,所述主剂树脂包括含氟树脂、丙烯酸树脂以及聚酯树脂。
作为优选,所述有色涂层的组成成分中还包含异氰酸酯、着色染料、填料,其中,主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比为1:3~10。
作为优选,所述粘结涂层的组成成分中还包含异氰酸酯,其中主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比为1:0.8~5。
作为优选,所述有色涂层的厚度为5~30μm。有色涂层能够正常行使其功能,除了与其组分有关,还与有色涂层的厚度相关,低于5微米,耐候、耐摩擦性能不足,而且成型性能差,超过30微米,会增加成本和包装膜的厚度。更优选为15~30μm。
作为优选,所述粘结涂层的厚度为1~10μm。
作为优选,所述有色涂层包括含氟树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、异氰酸酯、着色染料和填料。
进一步优选,所述含氟树脂为聚四氟乙烯树脂。
作为优选,所述着色染料在所述有色涂层中的质量比例为1%~20%。
作为优选,有色涂层优选为黑色涂层,优选炭黑作为着色染料。
作为优选,所述填料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、钛白粉、碳酸钙中一种或多种组成。
更进一步优选,纳米二氧化硅作为填料。
作为优选,所述热塑性树脂层为聚丙烯、烯烃共聚物及其酸改性物中的一种或多种的组合。
作为优选,所述粘结层由乙烯共聚物类胶黏剂、有机硅类胶黏剂、环氧树脂类胶黏剂和弹性体类胶黏剂中的一种或多种的组合。
作为优选,所述金属箔层的厚度为20~60μm,所述热塑性树脂层的厚度为20~80μm。
作为优选,所述金属箔层具有与所述粘合层、所述粘结涂层相接触的化学处理层。
通过实施上述技术方案,本发明具有如下的有益效果:
1.本发明使用有色涂层来代替传统的保护层和着色层,使用粘结涂层代替传统的粘结层,并且有色涂层与粘结涂层采用相同的主剂树脂,增加其相互之间的粘结强度;
2.通过对有色涂层和粘结涂层组分的改进,提升锂电池包装材料的耐高温高湿、耐腐蚀、耐磨性能,而且简化了生产工艺;
3.使用有色涂层来代替传统的保护层和着色层,使用粘结涂层代替传统的粘结层,可以省略传统的哑光层,通过对有色涂层组分的改进,将哑光层的功能综合进有色涂层中。
附图说明
图1为本发明一种新型锂电池包装材料的结构示意图;
图2为实施例2中一种新型锂电池包装材料的结构示意图;
图3为对比例1中黑色锂电池包装材料的结构示意图。
实施例1
一种新型锂电池包装材料,它包括依次层叠设置厚度为20-80微米的热塑性树脂层1、厚度为1-10微米的粘结层2、厚度为20-60微米的金属箔层3、厚度为1-10微米的粘结涂层4、厚度为5-30微米的有色涂层5。在具体实施例中,热塑性树脂层1、粘结层2、金属箔层3采用常规的厚度。
其制备采用常规的方式即可,具体如下:
(a)将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.3:0.2:0.05的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化硅作为填料,按照主剂:固化剂:填料=100:16:10的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成厚度为10微米的有色涂层5;主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:6;
(b)将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂按照0.2:0.1:1的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,按照主剂树脂:固化剂=100:12质量比用PMA作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成厚度为10微米的粘结涂层4;主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:2.5;
(c)在厚度为35μm的金属箔层2内外两面上涂覆铬酸盐处理液(固体质量分数约为3%),在180 ℃烘箱烘干,从而在金属箔层2的两表面上形成铬含量为10mg/m2的化学处理层;
(d)在上述金属箔层的一面涂布粘结涂层4,180℃烘箱烘干,再将有色涂层5涂布在粘结涂层4上,180℃烘箱烘干;
(e)在金属箔层的另一面涂布粘结层2,180℃烘箱烘干,将30μm的热塑性树脂层1与粘结层2的通过压辊复合;
(f)将该层叠体在55℃环境下熟化6天,得到附图1所示的电池包装材料。实施例2
本实施例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和处理方式基本一致,不同的是:步骤(e)后多了两个步骤:
(f)将聚四氟乙烯树脂:环氧树脂:聚酯树脂按照1:0.5:0.5的质量比例混合形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化硅作为填料,按照主剂:固化剂:填料=100:16:10的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成哑光涂层6;主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:4;
(g)在上述步骤(e)完成后在有色涂层5外涂布哑光涂层6,180℃烘箱烘干,得到厚度为1.5μm的哑光涂层6。
(h)将该层叠体在55℃环境下熟化6天,得到附图2所示的电池包装材料。实施例3
本实施例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和结构一致,不同的是:步骤(a)中,将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.3:0.2:0.1的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,碳酸钙作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:16:10的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成厚度为25微米的有色涂层5。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:3。
实施例4
本实施例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和结构一致,不同的是:
步骤(a)中,将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.3:0.2:0.02的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化钛作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:16:10的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成厚度为30微米的有色涂层5。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:6。
步骤(b)中将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂按照0.2:0.1:0.4的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,按照主剂树脂:固化剂=100:12质量比用PMA作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成厚度为8微米的粘结涂层4;主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:5。
实施例5
本实施例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和结构一致,不同的是:步骤(a)中,将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.65:0.15:0.06的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米氧化镁作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:20:10的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成厚度为5微米的有色涂层5。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:10。
步骤(b)中将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂按照0.1:0.1:1.2的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,按照主剂树脂:固化剂=100:5质量比用PMA作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成厚度为1微米的粘结涂层4;主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:0.8。
实施例6
本实施例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和结构一致,不同的是:步骤(a)中,将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.2:0.3:0.05的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化硅作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:16:15的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成厚度为15微米的有色涂层5。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:6。
实施例7
本实施例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和结构一致,不同的是:步骤(a)中,将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.2:0.3:0.05的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化硅作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:16:7的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成厚度为5微米的有色涂层5。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:6。
实施例8
本实施例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例2中原材料和结构一致,不同的是:步骤(f)中,将聚四氟乙烯树脂:环氧树脂:聚酯树脂按照1:0.5:0.5的质量比例混合形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化硅作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:16:15的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成哑光涂层6。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:4。
对比例1
本实施例提供一种常见的一种黑色锂电池包装材料,包括依次层叠的热塑性树脂层1、第一粘合层2、金属箔层3、第二粘合层4、黑色层5、保护层6、哑光层7,其制备采用常规的方式即可,具体如下:
(a)在厚度为30μm的金属箔层3内外两面上涂覆铬酸盐处理液形成铬含量为10mg/m2的化学处理层;
(b)将平均粒径为1.5μm的炭黑:聚酯多元醇:乙酸乙酯按照质量比为1:63.3:35.7用聚丙烯酸钠分散剂混合均匀,得到黑色层5主剂混合物;上述黑色层5主剂混合物中固体(包括炭黑和聚酯多元醇)质量分数含有率为20%,着色颜料(炭黑)质量分数的固体含有率为5%;
(c)将上述黑色层主剂混合物:异氰酸酯固化剂(NCO%=15%、固体含有率为75%):乙酸乙酯按照质量比为100:8:22,进行混合搅拌均匀,得到着色涂层涂料;上述涂料中异氰酸酯官能团(NCO)与聚酯多元醇羟基官能团(OH)的摩尔比为3:1;
(d)在厚度为15μm的保护层6(尼龙膜)的一面上涂布上述黑色层涂料,在60 ℃烘箱烘干,形成含有黑色层的保护层6;
(e)在金属箔层3的一面涂布聚氨酯胶黏剂,80℃干燥形成第二粘合层4;
将上述涂布第二粘合层4的金属箔层3与保护层上的黑色层通过压辊复合得第一复合膜;
(f)在第一复合膜的金属箔层3另一面上涂布胶黏剂,110℃干燥形成第一粘合层2;将第一复合膜的第一粘合层2与热塑性树脂层1电晕面通过压辊复合得第二复合膜;
(g)在第二复合膜的保护层6外表面涂布形成固体质量分数为30%的哑光涂层,该哑光涂层中乙酸乙烯酯与四氟乙烯共聚物:消光粉:聚氨酯树脂的质量比为30:15:55,80℃干燥形成哑光层7而得到第三复合膜;将第三复合膜60℃熟化,得到附图3所示的一种锂电池包装材料。
对比例2
本实施例提供一种锂电池包装材料,其与对比例1中原材料和处理方式一致,在结构上有所不同:包括依次层叠的热塑性树脂层1、第一粘合层2、金属箔层3、第二粘合层4、保护层5、黑色层6、哑光层7,其制备采用常规的方式即可。
对比例3
本实施例提供一种锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和处理方式基本一致,不同的是缺少粘结涂层4。
对比例4:
对比文件1(CN201710377282.0)里的材料。本实施例提供一种锂电池包装材料,其与对比例1中原材料和结构一致,处理方式不一致,不同的是:步骤(d)和(g):
(d)在厚度为15μm的保护层6(尼龙膜)的一面上涂布上述黑色层涂料,一面涂布固体质量分数为30%的哑光涂层(该哑光涂层中乙酸乙烯酯与四氟乙烯共聚物:消光粉:聚氨酯树脂的质量比为30:15:55),在60 ℃烘箱烘干,形成含有黑色层和哑光层的保护层6;
(g)将第二复合膜60℃熟化,得到附图3所示的一种锂电池包装材料。
对比例5:
本实施例提供一种锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和处理方式基本一致,不同的是:步骤(b)中,将聚氨酯胶黏剂作为主剂,甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,按照主剂树脂:固化剂=100:12质量比用乙酸乙酯作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成粘结涂层4。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:4。
对比例6:
本对比例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和结构一致,不同的是:步骤(a)中,将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.2:0.5:0.02的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化硅作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:4:10的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成有色涂层5。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:1。
(b)将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂按照0.1:0.1:1.2的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,按照主剂树脂:固化剂=100:3质量比用PMA作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成粘结涂层4;主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:0.5。
对比例7:
本对比例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和结构一致,不同的是:步骤(a)中,将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.2:0.1:0.02的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化硅作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:32:10的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成有色涂层5。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:15。
(b)将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂按照0.2:0.1:0.4质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,按照主剂树脂:固化剂=100:20质量比用PMA作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成粘结涂层4;主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:8。
对比例8:
本对比例提供一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和结构一致,不同的是:步骤(a)中,将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.3:0.2:0.05的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化硅作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:16:10的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成有色涂层5。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:6。
(b)将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂按照0.2:0.1:0.4质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,按照主剂树脂:固化剂=100:20质量比用PMA作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成粘结涂层4;主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:8。
对比例9:
一种新型锂电池包装材料,其与实施例1中原材料和结构一致,不同的是:步骤(a)中,将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂:炭黑按照1:0.2:0.1:0.02的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,纳米二氧化硅作为填料,按照主剂树脂:固化剂:填料=100:32:10的质量比用丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成有色涂层5。主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:15。
(b)将聚四氟乙烯树脂:丙烯酸树脂:聚酯树脂按照0.2:0.1:1的质量比例混合,用二甲苯作为溶剂稀释,用砂磨机进行混合砂磨,形成主剂树脂。甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂,按照主剂树脂:固化剂=100:12质量比用PMA作为溶剂稀释,搅拌均匀从而形成粘结涂层4;主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比1:2.5。
对实施例1-8和对比例1-9得到的锂电池包装材料,用下述评价方法进行评价,结果见表1:
评价方法1:外侧耐电解液评价
将锂电池包装材料裁剪成8mm×8mm的试样,在试样的表面上用滴管滴5~8滴电解液,然后放置120分钟,用无尘布沾酒精擦拭,目视观察哑光层表面的外观。
◎:120分钟后外观无变化。
○:60分钟后外观产生变化。
×:30分钟后外观产生变化。
评价方法2:高温高湿评价
将锂电池包装材料裁剪成7mm×11mm的试样,用冷冲深成型机将该试样冲深4 mm成型,分别放入85℃-85%RH湿热、80℃烘箱、50 ℃水浴中一周,观察分层情况。
◎:无变化。
○:有少量粉末或小气泡出现。
×:有脱层或分层或裂纹出现。
评价方法3:耐磨性评价
按GB/T 23988-2009的规定,砂粒采用灌沙标准砂,粒径范围0.25---0.65mm,平均粒径0.58mm。按照公式A=V/T,A--耐磨性(单位为L/um),V--磨料使用量(单位为L),T--涂层厚度(单位为um)
◎:。A>5L/um
○:。A>3.5L/um
×:。A<3.5L/um
评价方法4:光泽度评价
将锂电池包装材料裁剪成20mm×10mm的试样,用光泽度测试仪,测试表面光泽度值。
从表1中的性能评价结果能看出:实施例1到实施例8都具有良好的外侧耐电解液性能、高温高湿性能、耐磨性能,从实施例6到实施例8能看出可以根据填料的加入比例不同,设计出不同外观要求。对比例1和对比例4是采取黑色层涂布在保护层的方法外侧耐电解液性能、耐高温高湿性能、耐磨性能差;对比例2是将黑色层和哑光层都放在保护层外,外侧耐电解液性能、耐高温高湿性能、耐磨性能差;对比例3由于粘结涂层不同导致耐高温高湿性能差;从对比例5是没有采用与有色涂层同种类树脂而采用聚氨酯胶黏剂耐高温高湿性能差;对比例6到对比例9没有按照权书里的主剂树脂中的羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比耐高温高湿性能差。
Claims (10)
1.一种新型锂电池包装材料,包括依次层叠设置的热塑性树脂层、粘结层、金属箔层,其特征在于,还包括依次设置于金属箔层之上的粘结涂层和有色涂层,所述有色涂层和所述粘结涂层的组成成分中包含相同种类的主剂树脂。
2.根据权利要求1所述一种新型锂电池包装材料,其特征在于,所述主剂树脂包括含氟树脂或聚丙烯树脂或丙烯酸树脂或环氧树脂中一种或多种,以及聚酯树脂。
3.根据权利要求2所述一种新型锂电池包装材料,其特征在于,所述有色涂层的组成成分中还包含异氰酸酯、着色染料、填料,其中,所述有色涂层的主剂树脂中羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比为1:3~10。
4.根据权利要求2所述一种新型锂电池包装材料,其特征在于,所述粘结涂层的组成成分中还包含异氰酸酯,所述粘结涂层的主剂树脂中羟基与所述异氰酸酯中异氰酸基的摩尔比为1:0.8~5。
5.根据权利要求2所述一种新型锂电池包装材料,其特征在于,所述主剂树脂包括含氟树脂、丙烯酸树脂和聚酯树脂。
6.根据权利要求1或2或3所述一种新型锂电池包装材料,其特征在于,所述有色涂层的厚度为5~30μm。
7.根据权利要求1或2或4所述一种新型锂电池包装材料,其特征在于,所述粘结涂层的厚度为1~10μm。
8.根据权利要求3所述一种新型锂电池包装材料,其特征在于,所述有色涂层包括含氟树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、异氰酸酯、着色染料和填料。
9.根据权利要求3或8所述一种新型锂电池包装材料,其特征在于,所述着色染料在所述有色涂层中的质量比例为1%~20%。
10.根据权利要求2或8所述一种新型锂电池包装材料,其特征在于,所述填料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、钛白粉、碳酸钙中一种或多种组成。
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