KR20220030168A - 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름 - Google Patents

파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름 Download PDF

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광동 안델리 뉴 머티리얼 씨오., 엘티디.
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Abstract

본 발명은 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 관한 것으로서, 주로 알루미늄 포일층, 폴리프로필렌층 및 외부 보호층을 테이프 캐스팅을 통해 공압출 컴파운딩하여 이루어지고, 상기 알루미늄 포일층과 상기 외부 보호층 사이는 제1 접착제를 통해 접합되고, 상기 알루미늄 포일층과 상기 폴리프로필렌층 사이는 제2 접착제를 통해 접합된다. 본 발명에서는 각각의 기능층 및 접착제에 대한 전체적인 개선을 통해, 내전해액 성능이 우수하면서도 양호한 접착력, 프레스 성형 성능 및 인장 성능 등을 구비하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름을 제공한다.

Description

파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름{COMPOSITE ALUMINUM PLASTIC FILM USED IN POWER BATTERY}
본 발명은 파워 배터리 기술 영역에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 관한 것이다.
리튬 이온 파워 배터리는 21세기의 "녹색 화학 에너지"로 불리우며 3C 소비 전자, 파워 배터리, 에너지 저장 등 많은 영역에서 광범위하게 적용되고 있다. 알루미늄 플라스틱 필름은 파우치 리튬 이온 배터리의 관건적인 재료로서, 매우 높은 과학기술 함량을 가지며 알루미늄 플라스틱 필름의 성능의 좋고 나쁨은 리튬 이온 배터리의 품질을 직접적으로 좌우지하게 된다. 알루미늄 플라스틱 필름은 대체적으로 3 개 층으로 나뉠 수 있는 바, 이너층은 접착층으로서 일반적으로 폴리프로필렌 재료를 적용하여 실링 접착 작용을 가지고; 중간층은 알루미늄 포일로서 배터리 외부의 물기의 침투를 방지할 수 있는 동시에 내부 전해액의 누설을 방지하며; 아우터층은 보호층으로서 일반적으로 고융점의 나일론 재료를 적용하여 매우 강한 기계적 성능을 가지며, 외력으로 인한 배터리의 손상을 방지하고 배터리를 보호하는 역할을 수행한다.
고퀄리티 알루미늄 플라스틱 필름의 연구와 개발은 파우치 리튬 이온 배터리라는 이 고신 기술 제품의 연구 개발 성공에 있어서의 관건이며, 파우치 리튬 이온 배터리의 케이스로 적용되는 알루미늄 플라스틱 필름은 파우치 리튬 이온 배터리를 구성하는 하나의 불가결의 중요한 구성 부분이다. 그러나, 현재 리튬 이온 배터리의 알루미늄 플라스틱 필름에 대한 개선은 대부분 어느 한 물질에 대한 개선 또는 연결 작용을 가지는 접착제에 대한 단일적인 개선에만 그칠 뿐이며, 개선된 후에 획득한 알루미늄 플라스틱 필름 재료에는 여전히 내전해액 성능이 나쁜 현상이 존재하고 접착력, 프레스 성형 성능이 일정한 정도의 제한을 받아 리튬 이온 배터리의 사용 수명이 짧은 문제를 유발한다.
따라서, 내전해액 성능이 우수하고, 접착력, 프레스 성형 능력 등이 모두 우수한 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름을 제공하는 것은 당업자들이 시급히 해결해야 할 과제로 대두되고 있다.
따라서, 본 발명에서는 각각의 기능층 및 접착제에 대한 전체적인 개선을 통해, 내전해액 성능이 우수하면서도 양호한 접착력, 프레스 성형 성능 및 인장 성능 등을 구비하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 구현하기 위해 본 발명에서는 아래와 같은 기술 방안을 적용한다.
주로 알루미늄 포일층, 폴리프로필렌층 및 외부 보호층을 테이프 캐스팅을 통해 공압출 컴파운딩하여 이루어지고, 상기 알루미늄 포일층과 상기 외부 보호층 사이는 제1 접착제를 통해 접합되고, 상기 알루미늄 포일층과 상기 폴리프로필렌층 사이는 제2 접착제를 통해 접합되며;
상기 외부 보호층은 나일론 필름과 상기 나일론 필름 표면에 도포된 실드층으로 구성되고, 상기 실드층은 1-5%의 수용성 노볼락 에폭시 수지, 70-85%의 에멀젼 접착제 및 여분의 에탄올을 포함하며;
상기 제1 접착제는 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 10-15부의 폴리에스테르 폴리올, 5-10부의 폴리에테르 폴리올, 3-5부의 탄소나노튜브, 0.1-0.5부의 톨루엔디이소시아네이트, 2-5부의 에폭시 수지, 0.2-0.5부의 실란 커플링제, 3-5부의 폴리이소시아네이트 및 50-60부의 용제를 포함하고;
상기 제2 접착제는 25-30부의 변성 아크릴레이트, 10-15부의 말레산 무수물 그라프트 변성 폴리프로필렌, 5-8부의 점착부여 염화 비닐-비닐 아세테이트 수지, 2-3부의 오르가노실리콘 커플링제 및 50-60부의 에틸 아세테이트를 포함하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름을 제공한다.
본 발명에서는 전통적인 외부 보호층-알루미늄 포일층-폴리프로필렌층의 알루미늄 플라스틱 필름에서 나일론층 및 두 개 층의 접착제에 대한 개선을 통해, 현재 알루미늄 플라스틱 필름의 외부 나일론층의 극도로 용이한 물 흡입으로 인해 알루미늄 플라스틱 필름의 전체적인 강도가 저하되고, 접착제의 내온도성 및 접착 능력이 나쁨으로 인해 알루미늄 플라스틱 필름이 용이하게 변형되는 문제를 해결할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에서는 나일론 필름 표면에 실드층을 도포함으로써, 외부의 수분, 산소 등의 침입을 효과적으로 차단할 수 있고 알루미늄 플라스틱 필름의 전체적인 내전해액 부식 능력을 향상시켜 리튬 이온 파워 배터리에 대한 나일론층의 보호 작용을 더 한층 증대시킬 수 있다. 아울러, 외부 보호층과 알루미늄 포일층 접착제에 대한 개선을 통해 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올의 혼합물을 적용하여 초기 접착력, 접착 강도 및 내산내알칼리 성능을 제공하고, 탄소나노튜브와의 컴파운딩을 통해 접착제의 내열성 및 내전해액 성능을 더 한층 향상시키며, 본 발명의 개선을 거친 외부 보호층과 함께 작용을 발휘하여 알루미늄 플라스틱 필름의 내전해액 성능 및 내박리 강도을 향상시킬 수 있다. 또한, 알루미늄 포일층과 폴리프로필렌층 간의 접착제에 대한 개선을 통해, 알루미늄 플라스틱 필름의 평탄하고 매끄러운 정도를 보장하고 두 개 층 사이의 응력 평형을 향상시키며, 백화 현상 및 미세 크랙의 발생을 저감하여 알루미늄 플라스틱 필름의 인장 성능 및 내박리 강도를 향상시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 상기 알루미늄 포일층은 패시베이션액을 통해 표면 처리를 진행하며, 상기 패시베이션액은 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 0.3-1부의 크롬 용액, 0.5-2부의 에폭시 변성 페놀수지, 2-5부의 칼륨 지르코늄 카보네이트, 2-5부의 호박산이나트륨, 0.5-2부의 트리부틸 포스페이트, 40-55부의 에탄올 및 35-40부의 물을 포함한다.
상기 기술 방안의 유익한 효과로는: 알루미늄 포일층은 주로 골격 보호 작용을 가지며, 변성 페놀수지가 상기 물질과의 작용은 패시베이션액에 형성된 산화막층의 내부식성을 향상시켜 수증기 및 산소가 침입되지 않도록 할 수 있다.
바람직하게, 상기 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 상기 수용성 노볼락 에폭시 수지는 페놀형 노볼락 에폭시 수지, O-크레졸형 노볼락 에폭시 수지 또는 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지 중의 어느 하나이다.
상기 기술 방안의 유익한 효과로는: 수용성 노볼락 에폭시 수지는 나일론 필름의 내온도 성능을 향상시켜 210℃ 이상의 고온에 견딜 수 있도록 할 뿐만 아니라, 에멀젼 접착제와의 협동 작용으로 인해 나일론이 전해액 중에 48h 담겨지더라도 부식되지 않게 함으로써 외부 보호층의 내부식 능력을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 상기 에멀젼 접착제는 폴리비닐리덴 클로라이드 수지 에멀젼, 폴리비닐 아세테이트 에멀젼 또는 폴리아크릴레이트 에멀젼 중의 어느 하나이다.
상기 기술 방안의 유익한 효과로는: 상기 에멀젼 접착제를 첨가함으로 인해, 특히 에멀젼 접착제가 폴리비닐리덴 클로라이드 수지 에멀젼인 경우 나일론 필름의 내부식성을 효과적으로 증대시킬 수 있으며, 매우 큰 정도로 수분 및 외부 기체를 차단하여 파워 배터리의 알루미늄 플라스틱 필름의 내전해액 부식 능력을 향상시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 상기 폴리에스테르 폴리올, 상기 폴리에테르 폴리올은 모두 아크릴산 또는 에폭시 수지를 거쳐 변성된다.
상기 기술 방안의 유익한 효과로는: 변성된 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올은 접착제의 분산 성능을 효과적으로 향상시킴과 아울러 접착제의 내전해액 성능을 향상시켜, 나일론과 알루미늄 포일을 더욱 견고하게 결합시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 상기 에폭시 수지는 질량비가 1:(1-2):(0.5-1)인 비스페놀 A형 에폭시 수지, 페놀형 에폭시 수지 및 지환식 에폭시 수지로 구성된다.
상기 기술 방안의 유익한 효과로는: 비스페놀 A형 에폭시 수지는 주로 접착 강도를 제공하는 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올의 혼합물에 직접 첨가되고 폴리이소시아네이트 조성분과 고착되어 에폭시 수지가 그라프팅된 네트워크 폴리머를 획득함으로써, 폴리우레탄 접착제의 박리 강도를 효과적으로 향상시킴과 동시에 접착제의 내용제 성능을 증대시킬 수 있으며, 페놀형 에폭시 수지는 접착제 재료의 내열 성능을 향상시키고 지환식 에폭시 수지는 접착제의 가공 성능을 향상시켜 접착제의 도포가 더욱 평탄하고 매끄럽도록 할 수 있다.
바람직하게, 상기 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 질량비가 1:(8-9)인 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브의 혼합물이다.
상기 기술 방안의 유익한 효과로는: 탄소나노튜브를 첨가함으로 인해 접착제의 박리 강도, 내열성 및 내전해액 성능 등에 대해 모두 비교적 큰 정도로 개선시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트는 메틸 에틸 케톡심 블록형 폴리이소시아네이트, 디에틸 말로네이트 블록형 폴리이소시아네이트 또는 아세틸아세톤 블록형 폴리이소시아네이트 중의 어느 하나이다.
상기 기술 방안의 유익한 효과로는: 상기 실링제는 폴리이소시아네이트에 대해 높은 활성을 가져 촉매제가 필요 없이 실링 반응을 발생시킬 수 있으며, 양호한 안정성과 낮은 실링 해제 온도를 가져 접착제의 접착 성능을 더 한층 증대시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 상기 알루미늄 포일층과 상기 제2 접착제 사이에는 선도장층을 더 포함하며, 상기 선도장층은 5%의 폴리부타디엔계 프라이머, 65%의 에탄올 및 30%의 탈이온수로 구성된다.
상기 기술 방안의 유익한 효과로는: 선도장은 알루미늄 포일면의 평탄함과 매끄러움을 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 선도장을 통해 향후 접착제에 의해 폴리프로필렌 필름층과 알루미늄 포일면을 평탄하게 함께 접합시킴으로써 복합 알루미늄 플라스틱 필름의 프레스 성형 성능을 증대시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 상기 알루미늄 포일층의 두께는 40μm이고, 상기 폴리프로필렌층의 두께는 78-80μm이며, 상기 외부 보호층의 두께는 25-30μm이다.
상기한 바와 같은 기술 방안을 통해 알 수 있듯이, 종래 기술에 비해 본 발명에서 제공되는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 외부 보호층, 제1 접착제 및 제2 접착제 모두에 대한 변성을 통해 초기 박리 강도가 높고 장기간 담근 후에도 여전히 강한 접착력을 가지는 알루미늄 플라스틱 필름을 획득함으로써, 전해액에 대한 알루미늄 플라스틱 필름의 내부식 능력을 향상시키고, 상기의 세 가지 개선을 함께 진행함으로써 알루미늄 플라스틱 필름의 인장 성능, 열접합 강도 및 프레스 성형 성능 등에 대해 모두 비교적 좋은 개선을 얻을 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 기술 방안에 대해 명확하고 완전하게 살펴보도록 한다. 물론, 여기서 설명되는 실시예들은 단지 본 발명의 일부 실시예일 뿐이지 전부의 실시예가 아니다. 본 발명에 따른 실시예에 기반하여, 당해 영역의 통상적인 기술자들이 진보적인 노동이 없이 획득한 모든 기타 실시예들은 전부 본 발명의 보호 범위에 해당됨을 밝혀둔다.
파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 주로 알루미늄 포일층, 폴리프로필렌층 및 외부 보호층을 테이프 캐스팅을 통해 공압출 컴파운딩하여 이루어지고, 알루미늄 포일층과 외부 보호층 사이는 제1 접착제를 통해 접합되고, 알루미늄 포일층과 폴리프로필렌층 사이는 제2 접착제를 통해 접합되며;
외부 보호층은 나일론 필름과 나일론 필름 표면에 도포된 실드층으로 구성되고, 실드층은 1-5%의 수용성 노볼락 에폭시 수지, 70-85%의 에멀젼 접착제 및 여분의 에탄올을 포함하며;
제1 접착제는 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 10-15부의 폴리에스테르 폴리올, 5-10부의 폴리에테르 폴리올, 3-5부의 탄소나노튜브, 0.1-0.5부의 톨루엔디이소시아네이트, 2-5부의 에폭시 수지, 0.2-0.5부의 실란 커플링제, 3-5부의 폴리이소시아네이트 및 50-60부의 용제를 포함하고;
제2 접착제는 25-30부의 변성 아크릴레이트, 10-15부의 말레산 무수물 그라프트 변성 폴리프로필렌, 5-8부의 점착부여 염화 비닐-비닐 아세테이트 수지, 2-3부의 오르가노실리콘 커플링제 및 50-60부의 에틸 아세테이트를 포함한다.
상기 기술 방안을 더욱 최적화하기 위해, 알루미늄 포일층은 패시베이션액을 통해 표면 처리를 진행하며, 패시베이션액은 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 0.3-1부의 크롬 용액, 0.5-2부의 에폭시 변성 페놀수지, 2-5부의 칼륨 지르코늄 카보네이트, 2-5부의 호박산이나트륨, 0.5-2부의 트리부틸 포스페이트, 40-55부의 에탄올 및 35-40부의 물을 포함한다.
상기 기술 방안을 더욱 최적화하기 위해, 수용성 노볼락 에폭시 수지는 페놀형 노볼락 에폭시 수지, O-크레졸형 노볼락 에폭시 수지 또는 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지 중의 어느 하나이다.
상기 기술 방안을 더욱 최적화하기 위해, 에멀젼 접착제는 폴리비닐리덴 클로라이드 수지 에멀젼, 폴리비닐 아세테이트 에멀젼 또는 폴리아크릴레이트 에멀젼 중의 어느 하나이다.
상기 기술 방안을 더욱 최적화하기 위해, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올은 모두 아크릴산 또는 에폭시 수지를 거쳐 변성된다.
상기 기술 방안을 더욱 최적화하기 위해, 에폭시 수지는 질량비가 1:(1-2):(0.5-1)인 비스페놀 A형 에폭시 수지, 페놀형 에폭시 수지 및 지환식 에폭시 수지로 구성된다.
상기 기술 방안을 더욱 최적화하기 위해, 탄소나노튜브는 질량비가 1:(8-9)인 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브의 혼합물이다.
상기 기술 방안을 더욱 최적화하기 위해, 폴리이소시아네이트는 메틸 에틸 케톡심 블록형 폴리이소시아네이트, 디에틸 말로네이트 블록형 폴리이소시아네이트 또는 아세틸아세톤 블록형 폴리이소시아네이트 중의 어느 하나이다.
상기 기술 방안을 더욱 최적화하기 위해, 알루미늄 포일층과 제2 접착제 사이에는 선도장층을 더 포함하며, 선도장층은 5%의 폴리부타디엔계 프라이머, 65%의 에탄올 및 30%의 탈이온수로 구성된다.
실시예1
파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 주로 알루미늄 포일층, 폴리프로필렌층 및 외부 보호층을 테이프 캐스팅을 통해 공압출 컴파운딩하여 이루어지고, 알루미늄 포일층과 외부 보호층 사이는 제1 접착제를 통해 접합되고, 알루미늄 포일층과 폴리프로필렌층 사이는 제2 접착제를 통해 접합되며;
외부 보호층은 나일론 필름과 나일론 필름 표면에 도포된 실드층으로 구성되고, 실드층은 1%의 페놀형 노볼락 에폭시 수지, 70%의 폴리비닐리덴 클로라이드 수지 에멀젼 및 여분의 에탄올을 포함하며;
제1 접착제는 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 10부의 폴리에스테르 폴리올, 5부의 폴리에테르 폴리올, 3부의 단일벽 탄소나노튜브, 0.1부의 톨루엔디이소시아네이트, 2부의 비스페놀 A형 에폭시 수지, 0.2부의 실란 커플링제, 3부의 아세틸아세톤 블록형 폴리이소시아네이트 및 50부의 에틸 아세테이트를 포함하고;
제2 접착제는 25부의 변성 아크릴레이트, 10부의 말레산 무수물 그라프트 변성 폴리프로필렌, 5부의 점착부여 염화 비닐-비닐 아세테이트 수지, 2부의 오르가노실리콘 커플링제 및 50부의 에틸 아세테이트를 포함한다.
실시예2
파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 주로 알루미늄 포일층, 폴리프로필렌층 및 외부 보호층을 테이프 캐스팅을 통해 공압출 컴파운딩하여 이루어지고, 알루미늄 포일층과 외부 보호층 사이는 제1 접착제를 통해 접합되고, 알루미늄 포일층과 폴리프로필렌층 사이는 제2 접착제를 통해 접합되며;
외부 보호층은 나일론 필름과 나일론 필름 표면에 도포된 실드층으로 구성되고, 실드층은 35%의 O-크레졸형 노볼락 에폭시 수지, 78%의 폴리비닐 아세테이트 에멀젼 및 여분의 에탄올을 포함하며;
제1 접착제는 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 12부의 아크릴산 변성된 폴리에스테르 폴리올, 8부의 에폭시 수지 변성된 폴리에테르 폴리올, 4부의 다중벽 탄소나노튜브, 0.3부의 톨루엔디이소시아네이트, 3부의 질량비가 1:1:0.5인 비스페놀 A형 에폭시 수지, 페놀형 에폭시 수지 및 지환식 에폭시 수지로 구성된 에폭시 수지, 0.4부의 실란 커플링제, 4부의 디에틸 말로네이트 블록형 폴리이소시아네이트 및 55부의 에틸 아세테이트를 포함하고;
제2 접착제는 28부의 변성 아크릴레이트, 12부의 말레산 무수물 그라프트 변성 폴리프로필렌, 7부의 점착부여 염화 비닐-비닐 아세테이트 수지, 2.5부의 오르가노실리콘 커플링제 및 55부의 에틸 아세테이트를 포함한다.
실시예3
파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 있어서, 주로 알루미늄 포일층, 폴리프로필렌층 및 외부 보호층을 테이프 캐스팅을 통해 공압출 컴파운딩하여 이루어지고, 알루미늄 포일층과 외부 보호층 사이는 제1 접착제를 통해 접합되고, 알루미늄 포일층과 폴리프로필렌층 사이는 제2 접착제를 통해 접합되며;
외부 보호층은 나일론 필름과 나일론 필름 표면에 도포된 실드층으로 구성되고, 실드층은 5%의 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 85%의 폴리아크릴레이트 에멀젼 및 여분의 에탄올을 포함하며;
제1 접착제는 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 10부의 아크릴산 변성된 폴리에스테르 폴리올, 10부의 아크릴산 변성된 폴리에테르 폴리올、5부의 질량비가 1:8인 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브의 혼합물, 0.5부의 톨루엔디이소시아네이트, 2-5부의 질량비가 1:2:1인 비스페놀 A형 에폭시 수지, 페놀형 에폭시 수지 및 지환식 에폭시 수지로 구성된 에폭시 수지, 0.5부의 실란 커플링제, 5부의 메틸 에틸 케톡심 블록형 폴리이소시아네이트 및 60부의 에틸 아세테이트를 포함하고;
제2 접착제는 30부의 변성 아크릴레이트, 15부의 말레산 무수물 그라프트 변성 폴리프로필렌, 8부의 점착부여 염화 비닐-비닐 아세테이트 수지, 3부의 오르가노실리콘 커플링제 및 60부의 에틸 아세테이트를 포함한다.
실시예4
실시예4에서 획득한 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름은 실시예3와 동일하며, 그 차이점은 단지 알루미늄 포일층은 패시베이션액을 통해 표면 처리를 진행하며, 패시베이션액은 0.5부의 크롬 용액, 1부의 에폭시 변성 페놀수지, 4부의 칼륨 지르코늄 카보네이트, 3부의 호박산이나트륨, 1부의 트리부틸 포스페이트, 50부의 에탄올 및 38부의 물을 포함한다.
실시예5
실시예5에서 획득한 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름은 실시예4와 동일하며, 그 차이점은 단지 알루미늄 포일층은 패시베이션액을 통해 표면 처리를 진행하며, 패시베이션액은 0.3부의 크롬 용액, 0.5부의 에폭시 변성 페놀수지, 2부의 칼륨 지르코늄 카보네이트, 5부의 호박산이나트륨, 2부의 트리부틸 포스페이트, 40부의 에탄올 및 40부의 물을 포함하며;
알루미늄 포일층과 제2 접착제 사이에는 선도장층을 포함하고, 선도장층은 5%의 폴리부타디엔계 프라이머, 65%의 에탄올 및 30%의 탈이온수로 구성된다.
비교예1
비교예1에서 획득한 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름은 실시예5와 동일하며, 그 차이점은 단지 외부 보호층은 통상적인 나일론 필름이다.
비교예2
비교예2에서 획득한 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름은 실시예5와 동일하며, 그 차이점은 단지 제1 접착제는 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 10부의 폴리에스테르 폴리올, 10부의 폴리에테르 폴리올, 0.5부의 톨루엔디이소시아네이트, 2-5부의 페놀형 에폭시 수지, 0.5부의 실란 커플링제, 5부의 페놀 블록형 폴리이소시아네이트 및 60부의 에틸 아세테이트를 포함한다.
비교예3
비교예3에서 획득한 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름은 실시예5와 동일하며, 그 차이점은 단지 제2 접착제는 45부의 변성 아크릴레이트, 8부의 점착부여 염화 비닐-비닐 아세테이트 수지, 3부의 오르가노실리콘 커플링제 및 60부의 에틸 아세테이트를 포함한다.
본 발명에서는 실시예1-5 및 비교예1-3에서 획득한 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름에 대해 성능 테스트를 진행하였으며, 측정 결과는 표 1을 참조하도록 한다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1 비교예 2 비교예 3
초기박리 강도 PA/AL(N/15mm) 10 11 12 14 15 7 7 14
AL/CPP(N/15mm) 16 17 17 18 20 18 18 13
인장 성능 단열 연신율 (%) 95 96 98 103 108 85 84 86
단열 강도(MPa) 80 83 85 91 95 72 73 75
열접착 강도
190
Figure pat00001
, 3kg, 3s(N/15mm)		 90 91 93 93 94 73 72 76
프레스 성형 성능(mm) 9 10 11 12 12 7 7 7
내전해액부식성능 전해액에 7일간 담근후
PP/AL(N/15mm)		 10 10 12 14 15 5 4 8
전해액에 7일간 담근후
열접착 강도(N/15mm)		 73 76 82 84 88 55 52 57
마찰 계수 0.21 0.23 0.21 0.21 0.20 0.30 0.25 0.30
상기 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에서 획득한 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름은 주로 나일론층, 제1 접착제, 제2 접착제에 대한 개선을 통해 내전해액 성능의 향상을 구현하고 접착력, 인장 성능 및 프레스 성형 성능 등에 대해 모두 양호한 개선을 이루었으며, 알루미늄 포일층과 폴리프로필렌층 사이에 접착제를 선도장하고 패시베이션액을 사용하여 알루미늄 포일에 대해 패시베이팅 처리를 진행하는 것 역시 복합 알루미늄 플라스틱 필름의 성능에 대해 우수한 효과를 가질 수 있다.
본 명세서에서의 각각의 실시예들은 점진적인 방식으로 설명되었고, 실시예들 마다 중점적으로 설명한 것은 모두 기타 실시예들과의 차이점으로서 각각의 실시예들 사이의 동일하거나 유사한 부분은 서로 참조하면 될 것이다. 실시예에 개시된 방안을 놓고 볼 때, 이는 실시예에 개시된 방법과 서로 대응되므로 그에 대해서는 비교적 간단하게 설명되었고 관련 내용은 방법 부분에 대한 설명을 참조하면 될 것이다.
개시된 실시예에 대한 상기 설명을 통해 당업자들은 본 발명을 구현하거나 사용할 수 있다. 이러한 실시예들에 대한 여러 가지의 수정은 당업자들에 있어서 자명한 것이며, 본 명세서에서 정의한 일반적인 원리는 본 발명의 사상 또는 범위를 이탈하지 않고 기타 실시예들에서 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 개시된 이러한 실시예들에 제한되는 것이 아니라 본 명세서에 개시된 원리나 신규적 특점과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 주로 알루미늄 포일층, 폴리프로필렌층 및 외부 보호층을 테이프 캐스팅을 통해 공압출 컴파운딩하여 이루어지고, 상기 알루미늄 포일층과 상기 외부 보호층 사이는 제1 접착제를 통해 접합되고, 상기 알루미늄 포일층과 상기 폴리프로필렌층 사이는 제2 접착제를 통해 접합되며;
    상기 외부 보호층은 나일론 필름과 상기 나일론 필름 표면에 도포된 실드층으로 구성되고, 상기 실드층은 1-5%의 수용성 노볼락 에폭시 수지, 70-85%의 에멀젼 접착제 및 여분의 에탄올을 포함하며;
    상기 제1 접착제는 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 10-15부의 폴리에스테르 폴리올, 5-10부의 폴리에테르 폴리올, 3-5부의 탄소나노튜브, 0.1-0.5부의 톨루엔디이소시아네이트, 2-5부의 에폭시 수지, 0.2-0.5부의 실란 커플링제, 3-5부의 폴리이소시아네이트 및 50-60부의 용제를 포함하고;
    상기 제2 접착제는 25-30부의 변성 아크릴레이트, 10-15부의 말레산 무수물 그라프트 변성 폴리프로필렌, 5-8부의 점착부여 염화 비닐-비닐 아세테이트 수지, 2-3부의 오르가노실리콘 커플링제 및 50-60부의 에틸 아세테이트를 포함하는
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 알루미늄 포일층은 패시베이션액을 통해 표면 처리를 진행하며, 상기 패시베이션액은 아래와 같은 중량부의 원료를 포함하되, 0.3-1부의 크롬 용액, 0.5-2부의 에폭시 변성 페놀수지, 2-5부의 칼륨 지르코늄 카보네이트, 2-5부의 호박산이나트륨, 0.5-2부의 트리부틸 포스페이트, 40-55부의 에탄올 및 35-40부의 물을 포함하는
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수용성 노볼락 에폭시 수지는 페놀형 노볼락 에폭시 수지, O-크레졸형 노볼락 에폭시 수지 또는 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지 중의 어느 하나인
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 에멀젼 접착제는 폴리비닐리덴 클로라이드 수지 에멀젼, 폴리비닐 아세테이트 에멀젼 또는 폴리아크릴레이트 에멀젼 중의 어느 하나인
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 폴리올, 상기 폴리에테르 폴리올은 모두 아크릴산 또는 에폭시 수지를 거쳐 변성되는
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 질량비가 1:(1-2):(0.5-1)인 비스페놀 A형 에폭시 수지, 페놀형 에폭시 수지 및 지환식 에폭시 수지로 구성되는
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브는 질량비가 1:(8-9)인 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브의 혼합물인
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리이소시아네이트는 메틸 에틸 케톡심 블록형 폴리이소시아네이트, 디에틸 말로네이트 블록형 폴리이소시아네이트 또는 아세틸아세톤 블록형 폴리이소시아네이트 중의 어느 하나인
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알루미늄 포일층과 상기 제2 접착제 사이에는 선도장층을 더 포함하며, 상기 선도장층은 5%의 폴리부타디엔계 프라이머, 65%의 에탄올 및 30%의 탈이온수로 구성된
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 알루미늄 포일층의 두께는 40μm이고, 상기 폴리프로필렌층의 두께는 78-80μm이며, 상기 외부 보호층의 두께는 25-30μm인
    것을 특징으로 하는 파워 배터리에 사용되는 복합 알루미늄 플라스틱 필름.
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