[实用新型]一种高阻水阻燃的锂电池封装用复合膜

说明书

本实用新型提供了一种高阻水阻燃的锂电池封装用复合膜，包括保护层、胶黏剂层、钝化铝箔层和热封层，其中所述保护层为单面或双面镀层的尼龙膜或聚酯膜，镀层厚度约1~5μm，所述热封层为三层结构的粘结热封CPP一体层，厚度约30‑80μm，所述三层结构包括粘结作用层，支撑作用层，热封作用层。本实用新型制备的复合膜有效降低了尼龙的吸水，并增强了与铝箔间胶黏剂层的耐水解性能，并且多层共挤出淋膜的工艺，实现了从原料到成品复合膜的一次成型，省去了CPP膜的单独生产和粘结剂贴合的工艺，有效降低了生产成本和设备投入。

技术领域

本实用新型涉及封装材料领域，主要涉及软包锂电池封装材料领域，具体涉及一种高阻水阻燃的锂电池封装用复合膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池由于其重量轻、容量大、循环寿命长以及无记忆效应等优势，在数码电子领域广泛应用，近年来，更是在新能源汽车、储能等新兴领域快速发展。传统锂电池使用的铝壳、钢壳等刚性材料包装，除了轻便型问题外，也存在压力过大爆炸等安全隐患。针对锂电池金属包装存在的一系列问题，一种新的铝塑复合膜包装材料应运而生。该包装材料一般由三层膜材料复合而成，从外到内依次是保护层、铝箔层、耐腐蚀热封层，，通常保护层是双向拉伸的尼龙膜（BOPA膜）、铝箔层采用单面或双面钝化处理、耐腐蚀层是流延聚丙烯膜（CPP膜）。铝箔和外层尼龙膜的粘结方式，均是靠胶黏剂干式复合工艺。铝箔和内层CPP膜的粘结方式有两种。一种是热压复合，即使用挤出机将粘合树脂挤出淋膜在铝箔表面，然后再热压粘合CPP膜。另外一种是铝箔表面涂布胶黏剂，再烘干溶剂与CPP膜进行干式复合。

外层的尼龙膜，由于本身易吸水，且阻水性较差，对使用环境要求较高，保存期短，用于尼龙膜和中间层铝箔粘结胶黏剂也易因水解造成粘结力降低等问题，尼龙膜本身阻燃性也不佳，在电池短路、受挤压等引发起火的情况下，不能有效的保证安全。

内层的CPP膜同铝箔复合，无论热压挤出复合CPP膜还是胶黏剂干式复合CPP膜，都需要先购买或者制备出CPP膜，增加了材料和工艺成本。此外，热压复合存在整体厚度较大，不宜制备超薄型封装膜问题；干式复合需要面临溶剂处理等问题。

发明内容

针对常规保护层尼龙膜的阻水阻燃性不足问题和内层CPP膜热封层的成型问题，本实用新型提供一种高阻水阻燃的锂电池封装用复合膜，具有高阻水阻燃，并且成本低。

本实用新型提供了一种高阻水阻燃的锂电池封装用复合膜，包括保护层、胶黏剂层、钝化铝箔层和热封层，其中所述保护层为单面或双面镀层的尼龙膜或聚酯膜，镀层厚度约1~5μm，所述热封层为三层结构的粘结热封CPP一体层，厚度约30-80μm，所述三层结构包括粘结作用层，支撑作用层，热封作用层。

进一步地，镀层可以为镀铝层、二氧化硅、氧化铝等金属或氧化物。

进一步地，镀层采用蒸镀或溅射方式形成单层或多层镀层。

进一步地，热封层的三层结构包括：（1）粘结作用层厚度6-15μm；（2）支撑作用层厚度15-50μm；（3）热封作用层厚度10-20μm。

进一步地，支撑作用层与热封作用层的厚度之比为3:1-1:1

进一步地，钝化铝箔层采用退火软铝，并对铝箔双面涂布铬酸盐进行表面钝化处理。

镀层采用蒸镀或溅射方式形成单层或多层镀层。蒸镀的方法优选为真空蒸镀，常见的流程包括脱脂处理用丙酮或酒精进行清洗，表面处理包括电晕放电处理，紫外线照射处理等，底面涂布/硬化处理（必要时），真空蒸镀工艺。溅射的方法可以为常见的溅射镀膜方法，优选为磁控溅射法。镀层材料优选为铝、二氧化硅、氧化铝等金属或氧化物，其中考虑耐水阻隔效果，以及粘结性，制备的便利性，优选为用氧化铝作为镀层材料。镀层可以单层或多层，优选为多层结构，可以通过重复溅射来实现。镀层的厚度优选为1-5μm，过厚的镀层导致制备成本过高，并减低粘结性，过小的厚度不能起到很好的阻隔效果。