[发明专利]一种耐腐蚀锂电池封装用铝塑膜

说明书

本发明提供了一种耐腐蚀锂电池封装用铝塑膜，主要包括保护层、铝箔层和热封层，其特征在于：所述保护层与铝箔层通过胶合层粘接复合，所述铝箔层与热封层通过热压复合；所述铝箔层在粘接复合和热压复合前均采用阳极氧化的方式进行表面处理；所述热封层的材料为三层共挤聚烯烃复合膜，内层为粘结层，中间层为结构层，外层为阻隔层；所述保护层的厚度为10～50μm，所述铝箔层的厚度为20～80μm，所述热封层的厚度为20～120μm。该铝塑膜该产品具有较高的耐电解液性能、封装粘结力，适合于高性能锂电池封装用铝塑膜。

技术领域

本发明涉及封装材料领域，主要涉及软包锂电池封装材料领域，具体涉及一种软包锂电池封装用铝塑膜。

背景技术

铝塑膜是由外层保护层（ON或PET等）、中间铝箔层（AL层）、内层热封层（CPP或PP）构成的复合材料，层与层之间通过胶黏剂进行压合粘结。铝塑膜是软包装锂电池电芯封装的关键材料，单片电池组装后用铝塑膜密封形成电池，铝塑膜起到保护内容物的作用。为满足锂电池的需求，各层对材料和技术都有很高的要求。

目前，市面上铝塑膜的制备主要有干法和热法两种。干法制备在AL和CPP之间用接着剂粘结后，直接压合而成。而热法在AL层和CPP层之间用MPP接着，然后再缓慢升温升压的条件热合成。目前铝塑膜在使用过程中还存在一些问题，主要体现在耐电解液性能，在安全问题上存在一定安全隐患。

从电解液的有机溶剂组成看，主要为碳酸酯类，是极性强、渗透性强的溶剂。根据相似相容原理，目前常用的带有极性基团的内层胶黏剂很容易被电解液所腐蚀，失去被粘合强度降低或失效，使得铝塑膜失去了对电池的包装保护作用。

从电解液的锂盐的组分看，它们极易水解，遇水便分解成具有极强腐蚀性的氢氟酸和其他气体，而一旦氢氟酸随溶剂侵入铝箔层，将很快破快与热封层粘接的铝箔表面，使铝箔与内膜分离，引发更为剧烈的电化学腐蚀，使得包装结构遭到破坏。

目前对于提高铝塑膜耐腐蚀性能的解决方案较多集中在增加内层阻隔层数或者增加厚度上。虽然这些方法一定程度上能够提高耐腐性性能，但同时也出现了一系列问题。如果增加阻隔层数，确实要比单层阻隔膜在阻隔性能上表现更为优异，但是一方面其层与层之间的结合力弱于单层阻隔层，另一方面其制备时的时间成本和加工成本要大大提高。而若是增加厚度，不能有效解决耐腐蚀问题，只是延长了耐腐蚀时间，一方面增加了材料成本，另一方面也不符合铝塑膜日益轻薄化的趋势。

CN101992570A公开了一种锂电池封装用铝塑膜，主要包括保护层、铝箔层和热封层，且所述保护层与铝箔层、以及热封层与铝箔层之间分别通过胶合层粘接复合，所述保护层与铝箔层、以及热封层与铝箔层之间通过胶合层粘接复合前，所述保护层、铝箔层和热封层材料表面分别采用等离子体技术表面接枝处理，然后再把所述保护层和铝箔层、以及铝箔层和热压层分别与一胶合层的两侧面进行热压复合。该方法制备过程对所有的层都需要进行等离子表面处理，过程复杂，成本过高，不适合工业化生产。CN101992570A也公开了一种锂电池封装用铝塑膜，其中热封层的材料至少为聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯-丙烯薄膜、不饱和酸改性聚乙烯薄膜和不饱和酸改性聚丙烯薄膜之一，其未涉及提高耐电解液的功能还有改进空间。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种耐腐蚀锂电池封装用铝塑膜，主要包括保护层、铝箔层和热封层，所述保护层与铝箔层通过胶合层粘接复合，所述铝箔层与热封层通过热压复合；所述铝箔层在粘接复合和热压复合前均采用阳极氧化的方式进行表面处理；所述热封层的材料为三层共挤聚烯烃复合膜，内层为粘结层，中间层为结构层，外层为阻隔层；所述保护层的厚度为10～50μm，所述铝箔层的厚度为20～80μm，所述热封层的厚度为20～120μm。

优选地，铝箔层材料采用的阳极氧化的电解液主要成分为硫酸50～80%、草酸5～30%、磺酸5～30%的混合物所配成的10～20%的水溶液。优选地，保护层的材料为拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯（OPBT）薄膜。