一种电池用外包装铝塑膜、制备方法及其电池技术

本发明专利技术公开了一种电池用外包装铝塑膜、制备方法及其电池，该铝塑膜由外到内依次设置有树脂外层、铝箔层和树脂内层；所述树脂内层包括至少一层保护层和非保护层，且所述保护层中至少一层设置于树脂内层与电解液直接接触的表面，所述保护层由0.1～2.5wt％的酸酐化合物与热塑性树脂共混后流延而成。该外包装材料利用酸酐作为水份争夺剂，阻碍了氢氟酸的生成，减少了氢氟酸对铝塑膜的腐蚀，从而提升铝塑膜整体高温耐电解液的效果，提高电池寿命。提高电池寿命。提高电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电池用外包装铝塑膜、制备方法及其电池


[0001]本专利技术属于电池用外包装材料及锂离子电池的制备
，具体涉及一种电池用外包装铝塑膜、制备方法及其电池。

技术介绍

[0002]近年来，作为个人电脑、手机等便携终端装置、摄像机、卫星及车辆等使用的蓄电装置，开发了小型轻量化的锂离子电池，锂离子电池也被称作锂二次电池，其结构包括：由正极集电材料/正极活性物质层/隔膜/电解液层/负极活性物质层/负极集电材料构成的电池主体，以及包装所述电池主体的外包装材料
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电池用外包装材料。电池用外包装材料是由包括耐热性树脂膜的外层、铝箔及包括热塑性树脂膜的内层层叠而形成的，其中铝箔和内外层膜通过粘接剂粘合。与作为电池要素的容器使用的以往的金属制罐不同，在重量轻、放热性高、形状自由度高等方面性能优异。
[0003]电池用外包装材料长期处在以下环境中：热塑性树脂内层直接与电解液接触。电池用外包装材料实际使用过程中主要存在以下问题：
①
电解液中的六氟磷酸锂与水反应生成氢氟酸，氢氟酸渗透进热塑性材料，氢氟酸腐蚀粘接剂，导致铝箔和热塑性树脂剥离力降低，严重时会产生分层。
[0004]为解决上述问题，现有技术采用对铝膜进行钝化处理，在铝箔表面形成一致密的钝化层，而钝化层也妨碍了铝箔与树脂层的胶粘，也难以抵挡氢氟酸的侵蚀，再有就是提高膜树脂抗氢氟酸的腐蚀能力，但这些都不能从根本上解决氢氟酸对包装铝塑膜的侵蚀问题。
[0005]本专利技术要解决的是现有电池封装用铝塑膜在长期使用过程中高温长期浸泡电解液产生铝箔同热塑性树脂剥离强度降低的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种电池用外包装铝塑膜、制备方法及其电池，解决了上述
技术介绍
中的问题。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供了一种电池用外包装铝塑膜，由外到内依次设置有树脂外层、铝箔层和树脂内层；所述树脂内层包括至少一层保护层和非保护层，且所述保护层中至少一层设置于树脂内层与电解液直接接触的表面，所述保护层由0.1～2.5wt％的酸酐化合物与热塑性树脂共混后流延而成，或者保护层通过涂覆或其方式涂附在树脂内层，并含有0.1～2.5wt％的酸酐化合物或混合物。
[0008]在本专利技术一较佳实施例中，所述酸酐化合物包括均苯四甲酸二酐、丁二酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、十二烷基琥珀酸酐、偏苯三甲酸酐。
[0009]在本专利技术一较佳实施例中，所述树脂内层的总厚度为20
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100μm，所述保护层的总厚度为10
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40μm。
[0010]在本专利技术一较佳实施例中，所述非保护层包括热塑性树脂层和热封层，其中所述
热塑性树脂层与铝箔层的内侧复合，所述热封层设置于热塑性树脂层和保护层之间。
[0011]非保护层的厚度，从使电池用铝塑膜薄型化、并且发挥优异的成型性的观点出发，作为上限，优选列举约80μm以下，能够减少树脂使用量，可实现成本的降低，作为下限，优选列举约10μm以上，能够充分防止针孔的产生，因此优选列举为10μm
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80μm左右，更优选为10
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40μm左右。
[0012]在本专利技术一较佳实施例中，所述热塑性树脂采用聚丙烯、马来酸改性聚丙烯、乙烯
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丙烯酸酯共聚物或离聚物树脂，所述热塑性树脂层为所述热塑性树脂的未拉伸膜。
[0013]在本专利技术一较佳实施例中，所述树脂外层采用耐热树脂，所述树脂外层的熔点高于所述树脂内层。
[0014]所述树脂外层含有1层或2层以上的耐热性树脂膜，当由2层以上的耐热性树脂膜构成时，优选使2层以上的耐热性树脂膜之间通过粘接层而叠层。可以使用拉伸聚酯或尼龙膜，作为聚酯树脂可以列举，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、共聚聚酯、聚碳酸酯等，作为尼龙，可以列举出聚酰胺树脂，即尼龙6、尼龙66、尼龙6和尼龙66的共聚物、尼龙6,10、聚间二甲苯己二酰二胺等。此外，构成外层的耐热性树脂膜厚度范围为20
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100μm，熔点优选比构成内层的热塑性树脂膜的熔点高，这样在实施热封时不会对外层耐热性树脂膜产生不良影响。
[0015]上述耐热性树脂膜可进行易粘接处理，如等离子体处理、臭氧处理、电晕放电处理及底涂处理等。
[0016]在本专利技术一较佳实施例中，所述树脂外层与铝箔层间设有厚度为1
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10μm的干式层合用粘接剂层。
[0017]粘接剂层是为了使尼龙基材外层与铝箔层牢固地粘接而根据需要设置于它们之间的层。粘接剂层由能够将基材层与金属层粘接的粘接剂形成。用于形成粘接剂层的粘接剂可以为双液固化型粘接剂，也可以为单液固化型粘接剂。另外，对于用于形成粘接剂层的粘接剂的粘接机理，也没有特别限制，化学反应型、溶剂挥发型、热熔融型、热压型等的任意类型均可。具体可以列举：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、共聚聚酯等的聚酯系树脂；聚醚系粘接剂；聚氨酯系粘接剂；环氧系树脂；酚醛系树脂；尼龙6、尼龙66、尼龙12、共聚聚酰胺等的聚酰胺系树脂；聚烯烃、羧酸改性聚烯烃、金属改性聚烯烃等的聚烯烃系树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂；纤维素系粘接剂；(甲基)丙烯酸系树脂；聚酰亚胺系树脂；聚碳酸酯；尿素树脂、三聚氰胺树脂等的氨基树脂；氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯－丁二烯橡胶等的橡胶；有机硅系树脂等。这些粘接成分可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。在这些粘接成分中，优选列举聚氨酯系粘接剂。
[0018]在本专利技术一较佳实施例中，所述铝箔层采用厚度为10
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80μm的软质铝箔。
[0019]铝箔层除了提高铝塑膜的强度以外、还具有防止水蒸气、氧、光等侵入电池内部的功能。从防止在铝箔层产生褶皱或针孔的观点考虑，优选由例如经退火处理的如JIS H4160：1994A8021H
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O、JIS H4160：1994A8079H
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O、JIS H4000：2014A8021P
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O和JIS H4000：2014A8079P
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O等软质铝合金箔。铝箔层的厚度足以能够发挥作为水蒸气等的阻隔层的功能外，为了保证冲压过程中铝箔的完整性，综合电池用铝塑膜的薄膜化、轻质化的观点，作为上限，可以列举约120μm以下、优选约100μm以下、更优选约80μm以下、更加优选约50μm以下，
作为下限，可以列举优选约20μm以上，作为该厚度的范围，能够设为20
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120μm、20
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100μm、优选20
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80μm、20
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50μm。
[0020]铝箔层内层可经由化学处理液处理形成化学处理层，为了提升粘接剂层同铝箔层之间的粘接力，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池用外包装铝塑膜，其特征在于：由外到内依次设置有树脂外层、铝箔层和树脂内层；所述树脂内层包括至少一层保护层和非保护层，且所述保护层设置于树脂内层与电解液直接接触的一侧，所述保护层由0.1～2.5wt％的酸酐化合物与热塑性树脂共混后流延而成。2.根据权利要求1所述的一种电池用外包装铝塑膜，其特征在于：所述酸酐化合物包括均苯四甲酸二酐、丁二酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、十二烷基琥珀酸酐、偏苯三甲酸酐。3.根据权利要求1所述的一种电池用外包装铝塑膜，其特征在于：所述树脂内层的总厚度为20
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100μm，所述保护层的总厚度为10
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40μm。4.根据权利要求1所述的一种电池用外包装铝塑膜，其特征在于：所述非保护层包括热塑性树脂层和热封层，其中所述热塑性树脂层与铝箔层的内侧复合，所述热封层设置于热塑性树脂层和保护层之间。5.根据权利要求4所述的一种电池用外包装铝塑膜，其特征在于：所述热塑性树脂采用聚丙烯、马来酸改性聚丙烯、乙烯
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丙烯酸酯共聚物或离聚物树脂，所述热塑性树脂层为所述热塑性树脂的未拉伸膜。6.根据权利要求4所述的一种电池用外包装铝塑膜，其特征在于：所述树脂外层采用耐热树脂，所述树脂外层的熔点高于所述树脂内层。7.根据权利要求1所述的一种电池用外包装铝塑膜，其特征在于：所述保护层为马来酸酐与PP树脂基材混合层。8.根据权利要求1所述的一种电池用外包装铝塑膜，其特征在于：所述铝箔层采用厚度为10
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80μm的软质铝箔。9.如权利要求1～8任一项所述一种电池用外包装铝塑膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)铝箔处理：包括退火、表面清洁和内表面的化学处理；(2)复合树脂内层：
①
非保护层：采用热法流延机高温将热塑性树脂和处理后的铝箔内表面复合；或，采用热法流延机高温将热塑性树脂和处理后的铝箔内表面复合，再...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖冰，
申请(专利权)人：肖冰，
类型：发明
国别省市：