[发明专利]锂离子电池用铝塑包装膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池用包装膜技术领域，特指一种通过在铝箔表面涂覆耐腐蚀的涂料层，使锂离子电池用铝塑包装膜具高阻隔性，良好耐电解液腐蚀性能、良好成型性及其制造方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、电压高（3.7V）、自放电小、无记忆效应、绿色无公害等优点，近十几年来得到飞速发展，并以其高性能价格比优势在笔记本电脑、手机、数码相机等便携式电子设备领域占主导地位，并被逐步开发为电动汽车的动力电源，聚合物锂离子电池和液态软包装锂离子电池安全性好、形状自由、厚度小、能量密度高，具有硬壳锂离子电池（钢壳、铝壳、塑料壳）无法比拟的优势，已成为高性能锂离子电池的发展方向。

中国专利200410058323.2公开了一种电池外壳用包装材料，该材料具有由耐热性树脂薄膜形成外层、铝箔芯层及由热塑性树脂薄膜形成的内层通过干式复合制造而成，铝箔芯层用铬酸盐处理。中国专利200410089189.2也公开具有同样结构和功能的一种锂离子电池软包装膜。中国专利00806337.0公开了一种聚合物电池包装材料，该专利对铝箔进行了化学转化处理，通过干式复合使铝箔与外层树脂复合，铝箔另一面通过挤塑和后加热与内层树脂复合。

由于铝塑包装膜内层树脂的阻隔性能很差，不能有效阻止电解液渗透过内层树脂而侵蚀到铝箔表面，以上专利为提高铝箔的抗电解液腐蚀能力，必须对铝箔进行铬化处理或化学转化处理，由于铬离子具有毒性，铝箔铬化处理或化学转化处理对环境具有很大的污染。另一方面，铝箔铬化处理会影响到铝塑膜的环保性；另外，对铝箔进行铬化处理的工艺复杂，包括预清洗、铬化处理、再进行三次清洗、烘干等多道工序。

针对铝塑膜的这一缺陷，本发明通过在铝箔表面涂覆一层耐腐蚀的涂料层，有效保护铝箔不受电解液腐蚀，满足铝塑膜长寿命、高可靠性的要求。同时，涂层制造方法简单，只包括涂覆、干燥两道工序，而且涂层材料绿色环保，满足Rohs（Restriction of Hazardous Substances，《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》）要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供了锂离子电池用铝塑包装膜及其制造方法，该铝塑包装膜具高阻隔性，良好耐电解液腐蚀性能，良好成型性，绿色环保。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

锂离子电池用铝塑包装膜，所述铝塑包装膜为层状结构，它由上到下依次为保护层、粘合剂层、涂料层、铝箔层、涂料层、粘合剂层和热封层。

进一步地，铝箔层为经过退火处理的软态高成型性铝箔，该铝箔层厚度为20～100微米。

进一步地，涂料层由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，PolymethylMethacrylate）、聚偏氟乙烯（PVDF，Polyvinylidene fluoride）、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯（PEGMEM）或聚二甲基硅氧烷（二甲基硅油，PDMS，Dimethicone）中的一种或两种以上的聚合物溶于乙酸乙酯形成的溶液涂覆形成，该聚合物的质量百分比为1～15%，该乙酸乙酯的质量百分比为99%～85%，该涂料层的厚度为0.1～10微米。

再进一步地，粘合剂层由粘结剂、固化剂和溶剂组成的混合物涂覆形成，其中，粘结剂为改性聚氨酯，该粘结剂的质量百分比为30～55%，固化剂为多异氰酸酯与含有活性氢多元醇类的加成物，或为多异氰酸酯的自聚物，该固化剂的质量百分比为1～10%，溶剂为醋酸乙酯，该溶剂的质量百分比为35～69%。

再进一步地，保护层为耐热性树脂薄膜，该耐热性树脂薄膜为尼龙（PA，Polyamide）、聚酰亚胺（PI，Polyimide）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET，Polyethylene Terephthalate）、聚芳基酮树脂中的一种或两种以上材料制成的共挤流延拉伸膜，该保护层的厚度为10～100微米。

更进一步地，热封层为聚丙烯（PP，Polypropylene）、聚乙烯（PE，Polyethylene）、酸改性聚丙烯树脂（CPP）、乙烯-丙烯酸酯共聚物（EEA）、金属离子交联聚乙烯树脂、乙烯和丙烯酸衍生物的共聚物、乙烯和甲基丙烯酸衍生物的共聚物该类树脂中的一种或两种以上材料制成的共挤流延非拉伸膜，该热封层的厚度为15～100微米。

制造上述锂离子电池用铝塑包装膜的方法，它包括以下制作步骤：