[发明专利]用于二次电池的铝袋状膜及制造该铝袋状膜的方法

说明书

本发明涉及一种用于二次电池的铝袋状膜及制造该铝袋状膜的方法，所述铝袋状膜包括：铝层；在所述铝层的第一表面上形成的外部树脂层；在所述铝层的第二表面上形成的内部树脂层；和用于将所述铝层粘合至所述内部树脂层的粘合剂层，其中，所述外部树脂层包含聚酰胺和聚酰亚胺的共聚物。

技术领域

本申请要求基于2019年8月6日提交的韩国专利申请No.10-2019-0095787的优先权的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本说明书中。

本发明涉及一种用于二次电池的铝袋状膜及制造该铝袋状膜的方法，更具体地，涉及一种与本领域中使用的包装膜相比，具有显著改善的耐化学性、耐热性和耐电解液性的用于二次电池的铝袋状膜，和制造该铝袋状膜的方法。

背景技术

二次电池是近来用来为各种电子和电气产品供电的电化学装置，通常是指锂二次电池，并且是指具有聚合物电解质并且通过锂离子迁移产生电流的电池。作为用于保护这种二次电池的包装用外部材料，使用其中聚合物和金属层压的袋状膜。这种用于二次电池的袋状膜具有在其间设置的铝薄膜的形式，以便保护由电极组件和通过后续工艺填充在其中的电解液形成的电池单元，并且稳定地保持电池的电化学性能等，而且为了保护电池单元免受外部冲击，在铝薄膜上形成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、尼龙膜等作为外部树脂层。

在袋状膜中，上袋状膜和下袋状膜通过热粘合等粘合在外周表面上，并且在上袋状膜的下表面与下袋状膜的上表面之间，形成由诸如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)或它们的共聚物的热塑性聚烯烃制成的粘合剂层。

袋状膜通常形成为预定的层状结构，该层状结构具有与电解液直接接触的内部树脂层、第二粘合剂层、铝层、第一粘合剂层和与外部直接接触的外部树脂层的顺序。

形成为上述结构的袋型二次电池在各种情况下可能由于各种原因而损坏。例如，在将电极组件储存在袋的内部的过程中，诸如电极接头(electrode tap)或电极引线的突出部分引起袋内层上的诸如裂纹的损坏，并且铝层会由于这种损坏而暴露。

另外，当对袋状膜进行热封时，从外部施加热量，并且由于该热量而产生针孔或引起损坏，导致在内部粘合剂层上出现裂纹，并且铝层会暴露于电解液等。

除了上述原因之外，形成为薄膜形式的粘合剂层会因掉落、冲击、压力、压缩等而损坏，并且通过损坏的部分，铝层暴露于电解液等。

如上暴露于电解液的铝层会被腐蚀，因为渗透或扩散到电池中的电解液与氧气或水分引起化学反应，这引起产生腐蚀性气体并由此引起在电池内部扩大的膨胀的问题。

更具体地，LiPF₆可以与水和氧气反应以生成氢氟酸(HF)，它是一种腐蚀性气体。这种氢氟酸可以与铝反应从而引起快速的放热反应，并且，作为第二反应，氢氟酸吸附在铝表面上并且渗透到系统中。这增加了系统的脆弱性，导致即使在微冲击下袋状膜中也有裂纹，并且在此处，由于电解液泄漏，锂和大气会发生反应，从而引起着火。

因此，已经研究了各种铝表面改性技术，以便即使当如上所述产生腐蚀性氢氟酸时，也防止与中心部分的铝接触。作为铝表面改性技术，可以包括热处理或其它转化处理；溶胶-凝胶涂布；底漆处理；用电晕、等离子体等处理。

然而，随着近来二次电池的容量逐渐增加的趋势，单独的铝表面改性在解决这些问题方面具有限制，并且一直不断需要具有优异的耐化学性、耐久性、耐电解液性和成型性能的用于二次电池的铝袋状膜。

另外，不止是已经进行了一段时间研究的电动汽车工业，随着二次电池的应用范围扩大至造船工业、航空工业等，已经积极地进行对使用高容量二次电池的研究和开发。