一种锂离子电池软包装材料制造技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池软包装材料，它包括依次层叠设置的层叠体、粘结树脂层和密封层，层叠体包括依次层叠设置的耐热性树脂层、粘结剂层和铝箔层，其耐热性树脂层熔点高于由聚烯烃树脂构成的所述密封层熔点；粘结树脂层为聚氨酯系粘结树脂、酸改性聚烯烃树脂、环氧系粘结树脂、苯乙烯系弹性体粘结树脂或乙烯丙烯酸系粘结树脂，它通过热压贴合在所述铝箔层表面；第一密封层的熔体流动速率小于第二密封层和所述粘接树脂层的熔体流动速率。通过选用粘结树脂层提供密封层与铝箔层之间较高的粘接强度；采用不同熔体流动速率材料制得第一密封层和第二密封层，能避免锂离子电池因内压升高而破裂，且具有较高的热封强度、耐应力折曲发白。

Flexible packaging material for lithium ion battery

The present invention relates to a flexible packaging material of a lithium ion battery, which comprises stacked stacked in turn, adhesive resin layer and sealing layer, including laminate which are sequentially overlapped heat-resistant resin layer, adhesive layer and the aluminum foil layer, the heat resistance of the resin layer composed of polyolefin resin melting point is higher than the melting point of the sealing layer; the adhesive resin layer is polyurethane adhesive resin, acid modified polyolefin resin, epoxy resin binder resin, styrene elastomer resin or vinyl acrylic resin bonded by hot pressing, it is jointed on the surface of the aluminum foil layer; a sealing layer of melt flow rate is less than second of the sealing layer and the adhesive resin layer melt flow rate. Provide high bonding strength between the layer and the aluminum foil sealing layer through the adhesive resin layer; with different melt flow rate of material the first seal layer and second sealing layer, can avoid lithium ion batteries due to high pressure and rupture, heat sealing strength, resistance and high bending stress whitening.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂电池包装材料领域，涉及一种软包装材料，具体涉及一种锂离子电池软包装材料。
技术介绍
近年来随着便携式电子移动通信和娱乐设备的快速发展，新能源电动汽车以及混合动力汽车的产业带动，全球范围内新兴功能性无人机市场的异军突起，给锂离子电池用软包装材料行业带来了前所未有的发展机遇，但也面临的锂离子电池具备小型化、薄轻化的功能性特点的同时，又具有一定的实用性和安全性。日本昭和电工和大日本印刷株式会社两家公司分别采用干式层压法和热层压法制备了新一代的锂离子电池用软包装材料，以满足其功能性的特点，例如CN104916791A、CN102969463A说明该包装材料时依次层叠有耐热性基材层/粘结剂层/金属层/粘结剂层/密封层的层叠体复合材料，保证锂离子电池的密封性同时，对内部的电解液具有一定的耐腐蚀性绝缘性。当锂离子电池内部压力升高导致电池爆裂时，因为其密封层含有低熔点高流动性树脂成分在一定的温度下优先熔融，在密封层或粘结层区域产生临时性界面剥离，将气体排除后又迅速热熔接而封闭锂离子电池的内部空间。例如CN200810088816、CN104969378A说明了在该软包装材料密封层中加入一定量的弹性体，有利于提高密封层的冲击韧性。例如CN105453299A、CN104340514A说明了在密封层中加入一定量的爽滑剂有利于降低密封层的表面摩擦系数，提高其脱模成型性。但没有说明如何解决密封层与金属层具有较高粘结强度的同时，其密封层又具有优异的耐折曲发白性能和对锂电池内部产生的气体具有及时排除的性能而不降低其热封强度，或保持较好的排气性能同时而不降低其耐电解液性能。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种锂离子电池软包装材料。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种锂离子电池软包装材料，它包括依次层叠设置的层叠体、粘结树脂层和密封层，所述层叠体包括依次层叠设置的耐热性树脂层、粘结剂层和铝箔层，所述耐热性树脂层为聚酯树脂、聚酰胺、聚氨酯和环氧树脂中一种或多种组成的共混物，且其熔点高于由聚烯烃树脂构成的所述密封层熔点；所述粘结树脂层为聚氨酯系粘结树脂、酸改性聚烯烃树脂、环氧系粘结树脂、苯乙烯系弹性体粘结树脂、乙烯丙烯酸系粘结树脂或有机硅系粘结树脂，它通过热压贴合在所述铝箔层表面；所述密封层包括层叠设置的第一密封层和第二密封层，所述第一密封层形成在所述粘结树脂层的表面；所述第一密封层的熔体流动速率小于所述第二密封层和所述粘接树脂层的熔体流动速率优化地，所述粘结剂层为选自聚丙烯酸酯粘结剂、聚醋酸乙烯酯类粘结剂、乙烯丙烯酸共聚物类粘结剂、聚氨酯粘结剂、有机硅粘结剂或弹性体粘结剂；当所述耐热性树脂层为PET或尼龙薄膜时，所述粘结剂层为聚氨酯粘结剂。进一步地，所述铝箔层表面用铬酸盐处理液进行化学改性，其铬含量为0.5-60mg/m2。优化地，所述粘结树脂层为酸改性聚烯烃树脂，它由不饱和羧酸、不饱和酸酐或含有羧基的丙烯酸类单体接枝到聚烯烃树脂上改性而成，或者由烯烃单体与不饱和羧酸、不饱和酸酐或含有羧基的丙烯酸类单体共聚合而成。进一步地，所述粘结树脂层中还包括质量含量为0.5～20wt％的热塑性弹性体，以形成热塑性弹性体为分散相、酸改性聚烯烃树脂为连续相的“海岛结构”，所述热塑性弹性体的粒径大小优选为0.1～10μm。进一步地，当所述密封层为聚烯烃树脂时，所述粘结树脂层以马来酸酐改性聚烯烃树脂为连续相、聚烯烃类弹性体为分散相。进一步地，所述聚烯烃类弹性体乙烯基聚烯烃类弹性体或丙烯基聚烯烃弹性体，所述乙烯基聚烯烃类弹性体为采用茂金属催化剂制备的乙烯与α-烯烃单体聚合的分子量分布较窄的半结晶性共聚物；所述丙烯基聚烯烃弹性体为采用茂金属催化剂制备的丙烯与乙烯或α-烯烃单体聚合的分子量分布较窄的半结晶性共聚物。优化地，所述第二密封层包括以下质量含量的组分：第一聚丙烯树脂50～80wt％、第二聚丙烯树脂20～50wt％、热塑性聚烯烃弹性体0～20wt％；所述第一聚丙烯树脂为熔点为130～150℃、熔体流动速率为3～10g/10min的高熔点低熔体流动速率聚丙烯树脂；所述第二聚丙烯树脂为熔点为120～140℃、熔体流动速率为10～25g/10min的低熔点高熔体流动速率的聚丙烯树脂；所述第一聚丙烯树脂的熔点比所述第一聚丙烯树脂的熔点高5～20℃；所述第一密封层为聚烯烃树脂，其熔点为140～170℃，熔体流动速率为1～15g/10min。进一步地，所述密封层中还含有200～2000ppm的爽滑剂和0.1～2wt％的抗粘连剂母料。优化地，所述耐热性树脂层、粘结剂层和铝箔层的厚度依次为15～80μm、0.5～10μm、40～60μm，所述粘结树脂层的厚度为2～25μm，所述第一密封层的厚度为5～80μm，所述第二密封层的厚度为5～60μm。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术锂离子电池软包装材料，通过选用粘结树脂层提供密封层与铝箔层之间较高的粘接强度；采用不同熔体流动速率材料制得第一密封层和第二密封层，能避免锂离子电池因内压升高而破裂，且具有较高的热封强度、耐应力折曲发白。附图说明附图1为本专利技术锂离子电池软包装材料的结构示意图；其中，1、层叠体；11、耐热性树脂层；12、粘结剂层；13、铝箔层；2、粘结树脂层；3、密封层；31、第一密封层；32、第二密封层。具体实施方式如图1所示，本专利技术锂离子电池软包装材料，它包括依次层叠设置的层叠体1、粘结树脂层2和密封层3。其中，层叠体1包括依次层叠设置的耐热性树脂层11、粘结剂层12和铝箔层13，铝箔层13通过粘结树脂层2与密封层3相连接。耐热性树脂层11保证了该锂离子电池软包装材料的外部绝缘性，防止铝箔层13(支撑层)成型时因冷冲压拉伸产生缩颈而导致断裂，同时使该锂离子电池软包装材料具有一定的使用机械强度。耐热性树脂层11可以为聚酯树脂、聚酰胺、聚氨酯和环氧树脂等聚合物中的一种或几种组成的共混物。它可以是由以上的热塑性树脂经单螺杆或双螺杆挤出机T型模头熔融挤出，再经单向拉伸或是双向拉伸成为耐热性树脂薄膜；当然也可使用没有经过拉伸的流延成型耐热性树脂薄膜。经过定向拉伸的耐热性树脂薄膜其结晶化程度明显增强，有利于进一步提高耐热性树脂层11的耐热性和机械强度，优选使用经单向或双向拉伸成型的聚酯树脂或聚酰亚胺树脂拉伸薄膜，进一步优选使用双向拉伸的耐热性树脂薄膜以减少薄膜的各向异性。作为双向拉伸的聚酯树脂薄膜，优选使用对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、对萘二甲酸乙二醇酯或对萘二甲酸丁二醇酯等聚酯薄膜；作为双向拉伸聚酰胺树脂薄膜优选尼龙6、尼龙66或尼龙610等聚酰胺树脂薄膜。作为耐热性树脂层11的耐热性树脂薄膜的熔点应该高于密封层3的熔点，避免在热封温度时发生熔融或软化，降低力学强度；二者间的熔点温度差优选为40～100℃。耐热性树脂层11的厚度优选为15～80μm；其厚度大于15μm，使得该锂离子电池软包装材料冷冲压成型时具有一定的机械延展性，不会有微裂纹的产生；其厚度小于80μm可降低软包装材料成型时耐热性树脂层11与铝箔层3产生的剥离内应力，保证锂离子电池软包装材料具有较高抗拉强度的同时，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池软包装材料，它包括依次层叠设置的层叠体（1）、粘结树脂层（2）和密封层（3），所述层叠体（1）包括依次层叠设置的耐热性树脂层（11）、粘结剂层（12）和铝箔层（13），其特征在于：所述耐热性树脂层（11）为聚酯树脂、聚酰胺、聚氨酯和环氧树脂中一种或多种组成的共混物，且其熔点高于由聚烯烃树脂构成的所述密封层（3）熔点；所述粘结树脂层（2）为聚氨酯系粘结树脂、酸改性聚烯烃树脂、环氧系粘结树脂、苯乙烯系弹性体粘结树脂、乙烯丙烯酸系粘结树脂等，它通过热压贴合在所述铝箔层（13）表面；所述密封层（3）包括层叠设置的第一密封层（31）和第二密封层（32），所述第一密封层（31）形成在所述粘结树脂层（2）的表面；所述第一密封层（31）的熔体流动速率小于所述第二密封层（32）和所述粘接树脂层（2）的熔体流动速率。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池软包装材料，它包括依次层叠设置的层叠体（1）、粘结树脂层（2）和密封层（3），所述层叠体（1）包括依次层叠设置的耐热性树脂层（11）、粘结剂层（12）和铝箔层（13），其特征在于：所述耐热性树脂层（11）为聚酯树脂、聚酰胺、聚氨酯和环氧树脂中一种或多种组成的共混物，且其熔点高于由聚烯烃树脂构成的所述密封层（3）熔点；所述粘结树脂层（2）为聚氨酯系粘结树脂、酸改性聚烯烃树脂、环氧系粘结树脂、苯乙烯系弹性体粘结树脂、乙烯丙烯酸系粘结树脂等，它通过热压贴合在所述铝箔层（13）表面；所述密封层（3）包括层叠设置的第一密封层（31）和第二密封层（32），所述第一密封层（31）形成在所述粘结树脂层（2）的表面；所述第一密封层（31）的熔体流动速率小于所述第二密封层（32）和所述粘接树脂层（2）的熔体流动速率。2.根据权利要求1所述的锂离子电池软包装材料，其特征在于：所述粘结剂层（12）为选自聚丙烯酸酯粘结剂、聚醋酸乙烯酯类粘结剂、乙烯丙烯酸共聚物类粘结剂、聚氨酯粘结剂、有机硅粘结剂或弹性体粘结剂；当所述耐热性树脂层（11）为PET或尼龙薄膜时，所述粘结剂层（12）为聚氨酯粘结剂。3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池软包装材料，其特征在于：所述铝箔层（13）表面用铬酸盐处理液进行化学改性，其铬含量为0.5-60mg/m2。4.根据权利要求1所述的锂离子电池软包装材料，其特征在于：所述粘结树脂层（2）为酸改性聚烯烃树脂，它由不饱和羧酸、不饱和酸酐或含有羧基的丙烯酸类单体接枝到聚烯烃树脂上改性而成，或者由烯烃单体与不饱和羧酸、不饱和酸酐或含有羧基的丙烯酸类单体共聚合而成。5.根据权利要求4所述的锂离子电池软包装材料，其特征在于：所述粘结树脂层（2）中还包括质量含量为0.5~20wt%的热塑性弹性体，以形成热塑性弹性体为分散相、酸改性聚烯烃树脂为连续相的“海岛结构”，所述热...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建华，余小玉，宋阳，
申请(专利权)人：苏州福斯特光伏材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32