[发明专利]一种锂离子电池铝塑包装膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及到一种锂离子电池铝塑包装膜的制造方法。

背景技术

近年来，智能手机、平板等消费电子类产品更新换代的周期越来越短、体积越来越轻薄化。随着全球对环境保护的关注度日益增加，动力汽车进入快速增长期，动力电池的安全问题尤为突出。这就对锂离子电池的生产工艺、制造成本提出了新的要求和挑战。目前对锂离子电池的要求主要体现在更大容量和更高能量密度上面，同时轻型化、小型化、具有特定形状以及高安全性要求的电池也被加入到了锂离子电池制造的要求当中。

为了满足消费电子和动力电池日益发展的要求，必须开发或者优化锂电池中应用材料，这些材料主要包括活性材料、电解液、隔膜材料、粘结剂、导电剂、铝塑膜、终止胶带、极耳、集流体箔材等组成材料。对锂离子电池的能量密度和安全性能的提升必须要依赖材料的开发和优化，新材料的开发对锂离子电池的设计及制程工艺提出了全新的要求和挑战。

目前，对于高能量密度设计的锂离子电池来说，聚合物电池厂商普遍采用铝塑包装膜作为锂离子电池的外包装材料，主要起到包装和密封的作用，因此要求铝塑膜具有良好的密封性能、一定的机械性能并且具有尽量薄的厚度。目前市场上主流铝塑包装膜的厚度为152μm，113μm、88μm及76μm，由于受制造工艺和原材料的双重限制，铝塑膜很难做的更薄而不损失密封性或机械性能。另外铝塑包装材料不属于锂离子电池中的活性物质，其对锂离子电池的能量发挥不会直接起作用，但是薄的包装膜可以为锂离子电池提供额外的空间，同样的体积的情况下，更大的内部空间意味着可以容纳更多的活性材料，也就意味着更高的能量密度、更大的电池容量。

对于锂离子电池来说，铝塑膜主要提供包装和密封两种作用，同时还有具有一定的机械作用。对于铝塑膜的密封性来说，一方面要是隔绝空气中的氧气进入电池内部，另一方面是隔绝电解液透过聚丙烯薄膜层腐蚀铝箔。锂离子电池使用的铝塑包装膜主要由外侧的尼龙层、中间的铝箔层、内侧的PP层以及各层之间的高分子树脂粘结剂组成，其中各层均由单独的工厂分别生产，最后由铝塑膜制造厂家把这几种材料复合在一起，制作成锂离子电池用的铝塑包装膜。

对于铝塑膜制造厂家来说，铝塑膜制造的核心技术和难点几种在以下两点：第一是各膜层之间高分子树脂粘结剂的选择和应用；另一方面是铝箔的选型及应用。目前这两种关键材料的关键技术都在日本厂家手中，国产铝塑膜制造厂家需要高额购买，并且还不能得到全部的材料技术信息。除此之外，目前的铝箔都是采用多步热冷轧工艺轧制生产而成，在轧制过程中必然会产生大量的晶格裂纹、结构折叠及位错等严重缺陷，这种缺陷直接造成了铝箔机械强度的降低及针孔的产生；另外由于加工工艺的限制，铝箔的厚度很难做到10μm以下而不出现问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种锂离子电池铝塑包装膜的制造方法。

本发明是通过如下方式实现的：

一种锂离子电池铝塑包装膜的制造方法，所述铝塑包装膜包括从下到上依次排列的CPP层、铝箔层、粘结剂层和尼龙层，其特征在于：该铝塑包装膜的制作方法如下：

1)选取CPP膜卷材，膜厚20～80μm，将CPP薄膜经过等离子清洗，清洗室真空度≤100Pa，清洗时间0.1s～5s；

2)在清洗过的CPP薄膜表面真空蒸镀一层铝箔，得到铝箔与CPP薄膜的复合膜；具体工艺为：选择CPP薄膜卷材，穿过若干导辊，连接在收料卷轴上，放入密封的真空仓中，选用三级以上的真空泵抽真空，当真空度≤100Pa时开始对蒸镀铝室内铝锭进行加热，选用纯度99.99％以上的高纯铝锭，使用电流高频加热的方法将蒸镀铝室温度加热至1400～1800℃，使蒸镀铝室充满铝蒸气；其中承镀层的CPP膜紧贴在蒸镀铝室上方的冷却辊上，冷却辊的温度为-80℃～-5℃，CPP膜的走带速度为1m/min～150m/min，镀铝箔厚度为0.01μm～30μm；

3)将步骤2)制备得到的铝箔与CPP的复合膜的铝箔表面涂敷一层耐电解液性能的胶水，采用干式复合工艺将尼龙薄膜复合在上述铝箔表面，其中尼龙薄膜厚度10μm～35μm，然后将以上复合后的产品进行老化处理，即可得到厚度为35μm～160μm的铝塑包装膜，其中，老化处理条件为45℃～80℃，储存24h～168h。

一种锂离子电池铝塑包装膜的制造方法，所述铝塑包装膜包括从下到上依次排列的CPP层、粘结层、铝箔层和尼龙层，其特征在于：该铝塑包装膜的制作方法如下：