本發(fā)明公開了一種鋁塑膜及其制造方法，特別是一種鋰離子電池軟包裝用鋁塑復(fù)合膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前隨著鋰電行業(yè)的發(fā)展，對鋁塑包裝膜的需求越來越大，同時，對高性能鋰電的追求，對鋁塑膜的要求越來越得到重視。
鋰電生產(chǎn)中，由于電解液的強(qiáng)腐蝕性，需要解決鋁膜的耐腐蝕性，而傳統(tǒng)的包裝材料由于其機(jī)械加工性能不佳，在鋰電池制備成型過程用容易破損，增大了鋰電池使用過程中發(fā)生泄漏、破損和爆炸的可能性；由于應(yīng)用中釋放熱，導(dǎo)致材料的穩(wěn)定性下降，為此需要迫切地解決在保證基本包裝性能的前提，如何改善材料的導(dǎo)熱性能。因此，如何獲得到高性能、安全環(huán)保、可靠的鋰電池生產(chǎn)用鋁塑膜一直是行業(yè)內(nèi)致力追求的。
公開號為CN101350370A的發(fā)明專利申請公開了一種采用PP乙烯-甲基丙烯酸共聚物/鋁箔/乙烯-甲基丙烯酸共聚物/PP的封裝薄膜，該系列膜防爆性能較好，但結(jié)合層的韌性和熱封粘結(jié)強(qiáng)度差；又如申請公開號為CN101992570A的發(fā)明專利申請公開了一種鋰電池封裝鋁塑膜，主要包括保護(hù)層、鋁箔層和熱封層，且所述保護(hù)層與鋁箔層、以及熱封層與鋁箔層之間分別通過膠合層粘接復(fù)合，所述保護(hù)層與鋁箔層、以及熱封層與鋁箔層之間通過膠合層粘接復(fù)合前，所述保護(hù)層、鋁箔層和熱封層材料表面分別采用等離子體技術(shù)表面接枝處理，然后再把所述保護(hù)層和鋁箔層、以及鋁箔層和熱壓層分別與一膠合層的兩側(cè)面進(jìn)行干式復(fù)合。該鋰電池封裝鋁塑膜雖然具有較高的耐化學(xué)性、隔濕、隔氧、封裝粘結(jié)力并能防爆，適合于軟包裝鋰電池，但是其鋁箔層通過膠合層熱壓粘結(jié)的機(jī)械加工性能較差、結(jié)合力不可靠、同時由于膠黏劑的使用不環(huán)保。另外，這些薄膜都不具備導(dǎo)熱的功效，這對于鋰電的包裝是不利的。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有高強(qiáng)度和氣密性、阻隔性、耐酸堿性及耐電解液性能、同時便于導(dǎo)熱；而且鋁膜層與基體層具有極高的剝離強(qiáng)度、機(jī)械加工性能、屏蔽效能和阻隔性能的鋰離子電池軟包裝用鋁塑復(fù)合膜及其制造方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種鋰離子電池軟包裝用鋁塑復(fù)合膜及其制造方法：包括基底材料，在所述基底材料上依次疊合有表面保護(hù)層、導(dǎo)熱材料層、上粘合層、上鈍化阻隔層、鋁膜層、下鈍化阻隔層、下粘合層、CPP復(fù)合薄膜層，通過在基底材料上涂覆導(dǎo)熱材料，形成導(dǎo)熱材料層；在所述鋁箔的表面涂覆膠粘劑，形成上粘結(jié)層和下粘結(jié)層；在上粘結(jié)層和下粘結(jié)層的表面復(fù)合聚丙烯和其他聚烯烴樹脂的復(fù)合物，形成所述的導(dǎo)熱鋁塑膜C，所述基底材料為AL/CPP或尼龍或尼龍/PET復(fù)合膜；
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層為鎘的金屬絡(luò)合物、改性丙烯酸樹脂、有機(jī)硅樹脂或有機(jī)氟氟樹脂，所述上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層的厚度為2-50μm，具有耐受高溫的性能，能夠耐受300°C以上的高溫。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述鋁塑膜表面保護(hù)層為聚酰胺、聚酯、聚酰胺共聚物、MXD6 或乙烯-辛烯共聚物，所述鋁塑膜表面保護(hù)層的厚度為5?45um，寬度為10?1200mm。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述鋁箔的厚度為5-60μ，水洗及等離子處理。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述上粘結(jié)層和下粘結(jié)層為改性聚烯烴、改性丙烯酸樹脂、乙烯-馬來酸共聚物或聚酰亞胺樹脂，所述上粘結(jié)層和下粘結(jié)層的厚度為2-20μm。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述CPP復(fù)合薄膜層為流延聚丙烯復(fù)合薄膜，厚度為5-150μm。
一種制備鋰離子電池軟包裝用鋁塑復(fù)合膜的方法，包括以下步驟：1）對鋁箔的雙面進(jìn)行預(yù)處理：在鋁箔的上、下表面依次進(jìn)行表面電暈處理及等離子清洗，以提高基底材料的表面的附著性能；
2)在基底材料經(jīng)過預(yù)處理的一面涂覆涂料，形成導(dǎo)熱材料層；基底材料是指AL/CPP或尼龍或尼龍/PET復(fù)合膜，該涂覆材料為含有氧化鋁和石墨烯的聚合物混合材料；材料的導(dǎo)熱系數(shù)〉1-5W； 材料通過輥涂的方式轉(zhuǎn)移到粘合層；
3)在鋁箔表面進(jìn)行電暈處理，之后涂敷上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層；涂敷好阻隔層后，在涂覆膠粘劑，形成上粘合層和下粘合層；
4)采用復(fù)合法在上粘合層和下粘合層；表面粘附CPP復(fù)合薄膜層，其中CPP復(fù)合薄膜的材料為流延級聚丙烯和乙烯-馬來酸共聚物和乙烯-辛烯共聚物的混合物，將混合物先通過雙螺桿造粒后制成薄膜；
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：步驟1)中所述電暈處理過程中電壓為5000?30000V，在進(jìn)行所述的電暈處理過程中空氣潔凈度為萬級至十萬級，電暈處理后的基底材料（AL/CPP或尼龍或尼龍/PET復(fù)合膜）的表面能達(dá)到50-60達(dá)因(dyne)，增強(qiáng)基底材料與鋁箔層的復(fù)合強(qiáng)度。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：步驟1)中所述等離子清洗過程中真空度為2.0X KT1?2.0 X 10 ^3MPa ;溫度為-100?-250°c ；工作氣體為氬氣或氮氣；清洗速率為5?15/min。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：步驟4)中所述上粘合層和下粘合層為改性聚烯烴、改性丙烯酸樹脂、乙烯-馬來酸共聚物、聚酰亞胺樹脂、GMA改性聚烯烴或環(huán)氧改性聚烯烴樹脂，所述上粘合層和下粘合層的厚度為2?20um，步驟4)中所述熱壓復(fù)合法粘附CPP復(fù)合薄膜的過程中，處理溫度為40?160°C ；粘附速率為10?80m/min。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：
具有高強(qiáng)度和氣密性、阻隔性、耐酸堿性及耐電解液性能、同時便于導(dǎo)熱；而且鋁膜層與基體層具有極高的剝離強(qiáng)度、機(jī)械加工性能、屏蔽效能和阻隔性能，可以用于鋰電池及高性能電池外包裝，產(chǎn)品彎折抗拉性能優(yōu)異，工藝加工容易，導(dǎo)熱性能優(yōu)異。
具體實施方式
一種鋰離子電池軟包裝用鋁塑復(fù)合膜及其制造方法：包括基底材料，在所述基底材料上依次疊合有表面保護(hù)層、導(dǎo)熱材料層、上粘合層、上鈍化阻隔層、鋁膜層、下鈍化阻隔層、下粘合層、CPP復(fù)合薄膜層，通過在基底材料上涂覆導(dǎo)熱材料，形成導(dǎo)熱材料層；在所述鋁箔的表面涂覆膠粘劑，形成上粘結(jié)層和下粘結(jié)層；在上粘結(jié)層和下粘結(jié)層的表面復(fù)合聚丙烯和其他聚烯烴樹脂的復(fù)合物，形成所述的導(dǎo)熱鋁塑膜C，所述基底材料為AL/CPP或尼龍或尼龍/PET復(fù)合膜；
所述上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層為鎘的金屬絡(luò)合物，厚度為2-50μm；具有耐受高溫的性能，能夠耐受300°C以上的高溫；鈍化阻隔層具有極強(qiáng)的耐腐蝕、耐酸堿性能，可有效阻隔鋁膜在涂覆電解液時產(chǎn)生報廢，具有保護(hù)基體層、鋁膜的作用、防止腐蝕性、酸堿性溶液或其它腐蝕性物質(zhì)對鋁塑膜的腐蝕；
所述鋁塑膜保護(hù)層厚度為5-60μm，采用了共聚聚酰胺該材料作為基體，其抗拉伸強(qiáng)度好；同時對防止了鋰電池使用過程中意外爆裂有很大幫助；
所述上粘結(jié)層和下粘結(jié)層優(yōu)選為GMA改性聚烯烴 或環(huán)氧改性聚烯烴樹脂和乙烯-馬來酸共聚物，厚度為2-20μm；，具有耐高溫、耐電解的性能，由耐受290°C以上高溫的材料組成，剝離強(qiáng)度大于20 ( N/15mm)；
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述CPP復(fù)合薄膜層為流延聚丙烯復(fù)合薄膜，厚度為5-80μm。
一種制備鋰離子電池軟包裝用鋁塑復(fù)合膜的方法，包括以下步驟：1）對鋁箔的雙面進(jìn)行預(yù)處理：在鋁箔的上、下表面依次進(jìn)行表面電暈處理及等離子清洗，以提高鋁箔的表面的附著性能；
2)在鋁箔經(jīng)過預(yù)處理的一面涂覆涂料，形成導(dǎo)熱材料層；該材料為含有氧化鋁和石墨烯的聚合物混合材料；材料的導(dǎo)熱系數(shù)〉1-5W； 材料通過輥涂的方式轉(zhuǎn)移到粘合層；
3)在鋁箔表面進(jìn)行電暈處理，之后涂敷上鈍化阻隔層和下鈍化阻隔層；涂敷好阻隔層后，在涂覆膠粘劑，形成上粘合層和下粘合層；
4)采用復(fù)合法在上粘合層和下粘合層；表面粘附CPP復(fù)合薄膜層，其中CPP復(fù)合薄膜的材料為流延級聚丙烯和乙烯-馬來酸共聚物和乙烯-辛烯共聚物的混合物，將混合物先通過雙螺桿造粒后制成薄膜，其中薄膜的厚度為5-80um；
步驟1)中所述的電暈處理過程中電壓為5000?30000V，在進(jìn)行所述的電暈處理過程中空氣潔凈度為萬級至十萬級，電暈處理后的基底材料的表面能達(dá)到50-60達(dá)因(dyne)，增強(qiáng)基底材料與鋁膜層的復(fù)合強(qiáng)度，保證基材產(chǎn)品的高可靠性、一致性；
步驟1)中所述的等離子清洗過程中真空度為2.0X KT1?2.0 X 10 ^3MPa ；溫度為-100?-250°c ；工作氣體為氬氣或氮氣；清洗速率為5?15/min；
步驟4)中所述的上粘合層和下粘合層為改性聚烯烴、改性丙烯酸樹脂、乙烯-馬來酸共聚物、聚酰亞胺樹脂、GMA改性聚烯烴或環(huán)氧改性聚烯烴樹脂，所述上粘合層和下粘合層的厚度為2?20um；
步驟4)中所述的熱壓復(fù)合法粘附CPP復(fù)合薄膜的過程中，處理溫度為40?160°C ；粘附速率為10?80m/min。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：
具有高強(qiáng)度和氣密性、阻隔性、耐酸堿性及耐電解液性能、同時便于導(dǎo)熱；而且鋁膜層與基體層具有極高的剝離強(qiáng)度、機(jī)械加工性能、屏蔽效能和阻隔性能，可以用于鋰電池及高性能電池外包裝，產(chǎn)品彎折抗拉性能優(yōu)異，工藝加工容易，導(dǎo)熱性能優(yōu)異。
申請人又一聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的實現(xiàn)方法及裝置結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明并不局限于上述實施方式，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述方法及結(jié)構(gòu)才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明所選用實現(xiàn)方法等效替換及步驟的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開的范圍之內(nèi)。
本發(fā)明并不限于上述實施方式，凡采用和本發(fā)明相似結(jié)構(gòu)及其方法來實現(xiàn)本發(fā)明目的的所有方式，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。