[发明专利]锂电池用具耐腐蚀耐穿刺防熔穿短路的铝塑包装膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池用包装膜技术领域，特指一种具耐腐蚀耐穿刺防熔穿短路的铝塑包装膜及其制造方法。

背景技术

随着近年来新能源的汽车兴起，长寿命、大容量、高功率动力电池的需求越来越大。聚合物锂离子电池具有天然的安全性，而且形状自由，很方便制作大而薄的电池，既方便制作大容量的锂离子电池单体电芯，又有利于电池的散热。因此，成为动力电池的首选。相应地，聚合物动力电池对其包装材料铝塑包装膜的可靠性、使用寿命提出了更高的要求。

中国专利200410058323.2和00806337.0公开了一种锂电池用包装材料，该包装材料主要由耐热性树脂层、铝箔芯层、热塑性树脂薄膜层构成，具有良好的阻隔性和成型性。但该包装材料具有以下缺点，在使用过程中造成电池报废。

（1）表面的耐热性树脂薄膜抗腐蚀性差，不耐电解液，生产时电解液接触到包装膜表面时会发生溶解和腐蚀，使电池报废。

（2）在热封时，包装膜热塑性树脂薄膜层与极耳热封胶在温度过高或压力过大的时候，会发生极耳与包装膜熔穿现象，使金属极耳与包装膜的铝箔芯层接触，造成电池短路。

（3）铝塑膜的穿刺强度低，电池生产和使用过程中容易被划伤，甚至被刺破。使用过程中容易被磨损，使得铝箔层被氧化损坏。

本发明意在克服上述锂电池包装膜所存在的缺陷，提供一种耐腐蚀耐穿刺并能有效防止熔穿短路的高可靠性铝塑包装膜。

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电池用具耐腐蚀耐穿刺防熔穿短路的铝塑包装膜及其制造方法，其能有效阻止电解液的腐蚀，提高了铝塑膜的耐穿刺强度、抗拉强度和耐磨性能，从而提高了电池的成品率和可靠性能，防止电解液渗透对铝箔的腐蚀，也提高了铝箔的自身抗腐蚀能力，可完全避免热封中由于操作不当或机器温度异常造成的热封短路，大大提高了电池的使用寿命，可靠性高。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

锂电池用具耐腐蚀耐穿刺防熔穿短路的铝塑包装膜，所述铝塑包装膜具有层状结构，至少包括7层结构，它由上到下依次为保护层A、粘合剂层、涂料层、铝箔层、涂料层、粘合剂层和热封层，该铝塑包装膜还包括在保护层A上通过粘合剂层设一保护层B和/或在铝箔层下表面的涂料层和粘合剂层之间通过另一粘合剂层设一保护层C。

进一步地，铝箔层为经过退火处理的软态高成性型铝箔，该铝箔层的厚度为20～100微米。

进一步地，涂料层主要为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，PolymethylMethacrylate）、聚偏氟乙烯（PVDF，Polyvinylidene fluoride）、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯（PEGMEM）、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或丙酮制成的溶液涂覆形成，该聚合物的质量百分比为1～15%，乙酸乙酯或丙酮的质量百分比为99%～85%。

进一步地，粘合剂层由耐电解液溶胀、耐HF（氢氟酸，Hydrofluoric Acid）腐蚀、不溶于电解液任一种成分的粘合剂涂覆形成，该粘合剂主要为粘结剂、固化剂和溶剂组成的混合物，其中，粘结剂为改性聚氨酯，该粘结剂的质量分数比为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，或是多异氰酸酯的自聚物，该固化剂的质量分数比为1～10%，溶剂为醋酸乙酯，该溶剂的质量分数比为35～69%。

再进一步地，保护层A为耐热性树脂薄膜，该耐热性树脂薄膜为尼龙（PA，Polyamide）、聚芳基酮树脂、聚甲基丙烯酸甲酯或聚醚酰亚胺（PEI,Polyetherimide）与聚芳基酮的复合树脂中的一种或两种以上材料制成的共挤流延拉伸薄膜，该耐热性树脂薄膜的厚度为10～100微米。

再进一步地，保护层B为耐腐蚀性树脂薄膜，该耐腐蚀性树脂薄膜为聚酰亚胺（PI，Polyimide）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET，Polyethylene Terephthalate）、聚丙烯（PP，Polypropylene）、聚乙烯（PE，Polyethylene）中的一种或两种以上材料制成的共挤流延拉伸薄膜，该耐腐蚀性树脂薄膜的厚度为5～100微米。

再进一步地，保护层C为熔融温度远高于热封层的耐热耐腐蚀性树脂薄膜，该耐热耐腐蚀性树脂薄膜为聚酰亚胺（PI，Polyimide）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET，Polyethylene Terephthalate）、改性聚丙烯中的一种或两种以上材料制成的共挤流延拉伸薄膜，该耐腐蚀性树脂薄膜的厚度为5～100微米。