CN107644952A - 一种环保型锂电池铝塑膜 - Google Patents

Abstract

目前应用于软包装锂离子电池的铝塑膜包材主要由日方提供，一般为干式复合或者挤出复合。现有技术大多需要使用类似强酸等对金属箔层进行氧化、钝化等化学处理，该化学处理过程本身，以及之后的水洗过程不仅工艺复杂，操作难度大，还会产生大量的废气、废水等排放，对环境保护极为不利。本发明人在研究后发现利用聚乙烯醇(PVA)改性涂布液对金属箔层进行涂布处理后，利用聚乙烯醇(PVA)涂层对各类气体，包括水蒸气及各类有机溶剂的高阻隔性能，可很好的起到对于金属箔层的保护作用。经涂布后的金属箔层其与内层和外层薄膜的粘接强度也大大提高。由于聚乙烯醇(PVA)本身是一种环境友好材料，整个涂布过程没有任何污染物排放，工艺简单，易操作。

Description

一种环保型锂电池铝塑膜

背景技术：

软包装技术是聚合物锂离子电池这一顶尖的高新技术行业中要解决的三大技术难题之一，它被放在如此重要的地位，说明该产品有高的技术含量，在设计、制造及其应用上都和普通的复合包装材料在性能上有质的差别。因此，聚合物锂离子电池芯内包装成型材料不仅仅是聚合物锂离子电池的包装问题，而且是构成聚合物锂离子电池的一个不可缺少的重要组成部分。

目前应用于软包装锂离子电池的铝塑膜包材主要由日方提供，复合方式一般为干式复合或者挤出复合。并且现有技术大多需要使用类似强酸等对金属箔层进行氧化、钝化等化学处理，该化学处理过程本身，以及之后的水洗过程不仅工艺复杂，操作难度大，还会产生大量的废气、废水等排放，对环境保护极为不利。

发明内容：

为克服现有技术中存在的问题，本发明人在深入研究后发现利用聚乙烯醇(PVA)改性涂布液对金属箔层进行涂布处理后，利用聚乙烯醇(PVA)涂层对各类气体，包括水蒸气及各类有机溶剂的高阻隔性能，可很好的起到对于金属箔层的保护作用。同时出乎意外的发现，经涂布后的金属箔层其与内层和外层薄膜的粘接强度也大大提高。由于聚乙烯醇(PVA)本身是一种环境友好材料，整个涂布过程没有任何污染物排放，工艺简单，易操作。

根据本发明的一个方面，提供了一种环保型锂电池铝塑膜，包括下列组成成份：

一层聚酰胺(BOPA)，或聚酯(BOPET)，或聚丙烯(BOPP)经双向拉伸制造的外层膜；

一层耐高温胶粘剂层；

一层聚乙烯醇(PVA)化学改性涂层；

一层金属箔层；

一层聚乙烯醇(PVA)物理改性涂层；

一层可与聚乙烯醇(PVA)涂层热压粘接的聚丙烯，和或聚乙烯热封层。

根据本发明的实施方案，一种环保型锂电池铝塑膜，其中该铝塑膜的总厚度为60-180 μm；其中外层膜厚度为6-30μm；耐高温胶粘剂层厚度为2-10μm；聚乙烯醇(PVA)化学改性涂层厚度为0.5-1.5μm；金属箔层厚度为20-50μm；聚乙烯醇(PVA)物理改性涂层厚度为0.5-1.5μm；热封层厚度为31-87μm。

根据本发明的实施方案，一种环保型锂电池铝塑膜，其中该铝塑膜的耐高温胶粘剂选自耐温在150-350℃的结构胶。

根据本发明的实施方案，一种环保型锂电池铝塑膜，其中该聚乙烯醇(PVA)化学改性涂层选自含酸类改性的聚乙烯醇涂布液。

根据本发明的实施方案，一种环保型锂电池铝塑膜，其中所述的聚乙烯醇(PVA)物理改性涂层选自含胺类改性的聚乙烯醇涂布液。

根据本发明的实施方案，一种环保型锂电池铝塑膜，其中所述的可与聚乙烯醇(PVA)涂层热压粘接的聚丙烯，和或聚乙烯热封层，选自起封温度在170℃一下的聚丙烯和或聚乙烯薄膜。

工业实用性：

由于本发明采用了上述方案，充分利用了聚乙烯醇(PVA)涂层的环保、高阻隔以及与金属箔层和有机高分子材料极好的结合强度等诸多特性，彻底淘汰传统工艺中使用类似强酸等对金属箔层进行氧化、钝化等化学处理的方法。不仅使该产品的生产过程更加简便，同时也大大降低了该产品生产过程中对大气，水，土壤等环境载体以及操作工人身体的污染和伤害。同时由于聚乙烯醇(PVA)涂层的高阻隔特性，既使得内层薄膜与铝箔的结合强度不受电解液腐蚀的影响，又对铝箔层起到了极好的保护作用，使得铝塑膜本身耐电解液性与国内外同类产品相比，得到了大幅提高。产品性能更加稳定，可靠。

下面以非限制性实施例来进一步说明本发明，但应注意的是，这些实施例不应视为是对本发明的限制。

具体实施方式：

实施例1：

用塑料挤出流涎机制造经过双向拉伸生产厚度25μm的聚酰胺(PA)外层薄膜(沧州明珠公司)，用涂布机在40μm的铝箔的一面涂布厚度1μm的化学改性聚乙烯醇(PVA)涂布液(河北百瑞尔公司)，在铝箔的另一面涂布厚度1μm的物理改性聚乙烯醇(PVA) 涂布液(河北百瑞尔公司)，然后将流涎聚酰胺(PA)薄膜，用干式复合机，用环氧、酚醛树脂胶粘剂，厚度5μm(江苏百瑞尔公司)与铝箔涂有化学改性聚乙烯醇(PVA)涂层面复合，复合好的半成品放入温度设定为45℃的熟化室熟化48小时。

用塑料挤出流涎机制造可与聚乙烯醇(PVA)涂层热压粘接，厚度41μm的聚丙烯(CPP)薄膜(江苏百瑞尔公司)。

最后将流涎聚丙烯(CPP)薄膜，采用热压复合机，温度设定为220℃，速度15m/min，与经过48小时熟化后的铝箔，其中涂有物理改性聚乙烯醇(PVA)涂层面进行热压粘接复合，然后进行分切，宽度为480mm。

用于锂电池外包装，该膜总厚度为113μm。

经测试并于现有技术铝塑膜对比，可达如下性能：

实施例2：

用塑料挤出流涎机制造经过双向拉伸生产厚度25μm的聚酯(PET)外层薄膜(江苏双星)，用涂布机在40μm的铝箔的一面涂布厚度1μm的化学改性聚乙烯醇(PVA)涂布液(河北百瑞尔公司)，在铝箔的另一面涂布厚度1μm的物理改性聚乙烯醇(PVA)涂布液(河北百瑞尔公司)，然后将流涎聚酯(PET)薄膜，用干式复合机，用环氧、酚醛树脂胶粘剂，厚度5μm(江苏百瑞尔公司)与铝箔涂有化学改性聚乙烯醇(PVA)涂层面复合，复合好的半成品放入温度设定为45℃的熟化室熟化48小时。

用塑料挤出流涎机制造可与聚乙烯醇(PVA)涂层热压粘接，厚度80μm的薄膜，该薄膜原料为聚丙烯与聚乙烯的混合物，混合比例为3∶1(江苏百瑞尔公司)。

最后将流涎薄膜，采用热压复合机，温度设定为220℃，速度15m/min，与经过48小时熟化后的铝箔，其中涂有物理改性聚乙烯醇(PVA)涂层面进行热压粘接复合，然后进行分切，宽度为480mm。

用于锂电池外包装，该膜总厚度为152μm。

经测试并于现有技术铝塑膜对比，可达如下性能：

挤出流涎机制造经过双向拉伸生产厚度15μm的聚丙烯(PP)外层薄膜(江苏金田)，用涂布机在40μm的铝箔的一面涂布厚度1μm的化学改性聚乙烯醇(PVA)涂布液(河北百瑞尔公司)，在铝箔的另一面涂布厚度1μm的物理改性聚乙烯醇(PVA)涂布液(河北百瑞尔公司)，然后将流涎聚丙烯(PP)薄膜，用干式复合机，用环氧、酚醛树脂胶粘剂，厚度5μm(江苏百瑞尔公司)与铝箔涂有化学改性聚乙烯醇(PVA)涂层面复合，复合好的半成品放入温度设定为45℃的熟化室熟化48小时。

用塑料挤出流涎机制造可与聚乙烯醇(PVA)涂层热压粘接，厚度26μm的聚丙烯(CPP)薄膜(江苏百瑞尔公司)。

最后将流涎聚丙烯(CPP)薄膜，采用热压复合机，温度设定为220℃，速度15m/min，与经过48小时熟化后的铝箔，其中涂有物理改性聚乙烯醇(PVA)涂层面进行热压粘接复合，然后进行分切，宽度为480mm。

用于锂电池外包装，该膜总厚度为88μm。

经测试并于现有技术铝塑膜对比，可达如下性能：

Claims (6)

1.一种环保型锂电池铝塑膜，包括：

一层聚酰胺(BOPA)，或聚酯(BOPET)，或聚丙烯(BOPP)经双向拉伸制造的外层膜；

一层耐高温胶粘剂层；

一层聚乙烯醇(PVA)化学改性涂层；

一层金属箔层；

一层聚乙烯醇(PVA)物理改性涂层；

一层可与聚乙烯醇(PVA)涂层热压粘接的聚丙烯，和或聚乙烯热封层共同组成。

2.权利要求1所述的一种环保型锂电池铝塑膜；其中该铝塑膜的总厚度为60-180μm；其中外层膜厚度为6-30μm；耐高温胶粘剂层厚度为2-10μm；聚乙烯醇(PVA)化学改性涂层厚度为0.5-1.5μm；金属箔层厚度为20-50μm；聚乙烯醇(PVA)物理改性涂层厚度为0.5-1.5μm；热封层厚度为31-87μm。

3.权利要求1所述的一种环保型锂电池铝塑膜；其中该铝塑膜的耐高温胶粘剂选自耐温在150-350℃的结构胶。

4.权利要求1所述的一种环保型锂电池铝塑膜；其中该聚乙烯醇(PVA)化学改性涂层选自含酸类改性的聚乙烯醇涂布液。

5.权利要求1所述的一种环保型锂电池铝塑膜；其中该聚乙烯醇(PVA)物理改性涂层选自含胺类改性的聚乙烯醇涂布液。

6.权利要求1所述的一种环保型锂电池铝塑膜；其中该可与聚乙烯醇(PVA)涂层热压粘接的聚丙烯，和或聚乙烯热封层选自起封温度在170℃以下的聚丙烯和或聚乙烯薄膜。