[发明专利]一种锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料的制备方法。

背景技术

用于电脑、手机、电动汽车、摄像机、卫星等中的电池，已广泛地开发了可超薄型化、轻量化、小型化的锂电池。作为用于这种锂电池的包装材料，与以往的包装材料使用的金属制的罐不同，由于质轻且可自由地选择电池的形状的优点，人们已开始使用将多层膜(例如，耐热性高强基材层/铝箔层/封口性膜层的结构)制成软包装材料。而电池电解液的主要成分是碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等，电解液中溶解有电解质(LiPF6、LiBF4)、或者由浸溃有该电解液的聚合物凝胶构成的电解质层。当该种具有浸透力的溶剂通过形成密封层的热熔接性膜层时，则会产生铝箔层与热熔接性膜层之间的层压强度降低，最终导致电解液泄露的问题。另外，作为电解质的锂盐，使用LiPF6、LiBF4等的盐。这些盐通过与水分的水解反应产生氢氟酸，因此，有时会引起金属表面的腐蚀或多层膜的各层之间的层压强度降低。通过使用铝箔，几乎遮断从包装材料表面的水分浸入。但是，锂电池用包装材料是通过热封贴合多层膜而成的结构，从成为密封层的热熔接性膜层的密封部端面浸入的水分有可能引起锂盐的水解。因此，有必要加强铝箔层与热熔接性膜层的层间密接强度、保持内容物耐性(耐电解液性或耐氢氟性)。

多数锂电池的外包装材料是通过冷压成型法形成。在其成型时，由于模具与粘接树脂层/密封层之间的摩擦而产生略微的缺陷或针孔等，作为锂电池用包装材料中间层的铝箔层有可能与电解液直接接触。因此，希望即使在过严的评价条件下也能具有保护铝箔的功能。进一步地，锂电池多用于携带型的移动终端中，其使用环境也有例如在盛夏的车内等中的60～70℃的高温下的环境。在这种高温环境下，也要求对电解液发挥耐性的锂电池用包装材料。因此，为了抑制由于电解液或电解质锂盐水解产生的氢氟酸的影响而导致在铝箔层与热熔接性膜层之间发生脱层，人们研究了各种方法。

另外，锂电池不仅用于如上述的携带型的移动终端用途等的小型化的用途，也在考虑推进到例如汽车等的大型化的用途中。特别是，用于汽车用途时，需要提高到比以往高的耐电解液性、耐水性、耐氢氟酸性。

作为赋予这些耐性的最有效的方法，有对铝箔实施铬酸盐化学处理的方法。但是，在铬酸盐处理中，以6价铬作为主成分使用的材料，被指定为对于环境有害的物质，虽然具有良好的功能，但其并不是环境友好材料。因此，已经开始使用3价铬。但3价铬难以获得与6价铬同等的功能，另外，一旦使用了铬，就存在铬酸盐处理对环境有害的问题。

发明内容

为克服现有技术存在的上述缺陷，本发明开发一种耐溶剂耐热耐氟化氢的涂料，对铝箔进行涂布处理，赋予铝箔耐氟化氢的性能，提高铝塑膜的耐溶剂性和耐氟化氢性能。

本发明解决其技术问题通过以下技术方案得以实现：一种耐溶剂耐热耐氟化氢的锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料，其中，所述涂料原材料包括以下重量份的组分：

耐溶剂成膜树脂30-50，耐氟化氢腐蚀填料0.1-5，助剂0.2-3，溶剂50-70。

在所述的锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料中，所述的耐溶剂成膜树脂是长油度酚醛树脂的一种或多种组合物。

在所述的锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料中，所述耐氟化氢腐蚀填料是活化纳米重晶石、氟化铬或纳米铬粉的一种或组合物。

在所述的锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料中，所述助剂是分散剂和流平剂。其中，分散剂重量份0.1-1.5，流平剂重量份0.1-1.5。

在所述的锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料中，所述溶剂为二甲苯或200号溶剂汽油。

本发明锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1.将耐氟化氢腐蚀填料用重量比5％的硬脂酸钠乙醇溶液60℃浸泡24小时，然后过滤，60℃恒温1小时烘干，表面处理过的耐腐蚀填料备用；

S2.将耐溶剂成膜树脂和S1步骤所得备用物和分散剂等助剂用砂磨机分散，使细度达到1.5μm；

S3.加入溶剂，搅拌0.5小时制得锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料。

本发明锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料的使用方法为：采用网辊涂布方法涂于铝箔表面，再经100-120℃温度的烘烤即可形成起到耐溶剂、耐热、耐氟化氢效果的涂层，烘烤形成的涂层的平均厚度为1.5-3μm。

由本发明的制备方法制备的锂电池软包装铝塑膜用铝箔保护涂料，可对铝箔进行涂布处理，赋予铝箔耐氟化氢的性能，提高铝塑膜的耐溶剂性和耐氟化氢性能。