一种可应用于聚合物锂离子电池包装膜

摘要

本发明涉及一种可应用于聚合物锂离子电池包装膜，包括改性聚丙烯层、胶粘剂层、铝箔层、改性热熔胶膜层、改性聚对苯二甲酸聚酯层，该膜具有层状结构，所述包装膜由内到外依次为改性聚丙烯层、胶粘剂层、铝箔层、改性热熔胶膜层、改性聚对苯二甲酸聚酯层。本发明采用改性热熔胶膜层代替传统热熔胶膜材料，使其具有更好的吸收和释放水蒸汽性能，为聚合物包装膜的阻隔性能提供了更高的保障。该包装膜采用多层复合流延技术生产，工艺技术简单，产品综合性能好，可适合应用于聚合物锂离子电池包装膜要求。

权利要求

1.一种可应用于聚合物锂离子电池包装膜，其特征在于，包括改性聚丙烯层、胶粘剂层、铝箔层、改性热熔胶膜层、改性聚对苯二甲酸聚酯层；所述包装膜由内到外依次为改性聚丙烯层、胶粘剂层、铝箔层、改性热熔胶膜层、改性聚对苯二甲酸聚酯层；所述改性聚对苯二甲酸聚酯层的材质为聚对苯二甲酸聚酯与聚碳酸酯(PC)、弹性体、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)类、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、低密度聚乙烯中的一种或几种形成共挤物；所述改性热熔胶膜层的材质为热熔胶膜与纳米无机吸水粒子进行共混共挤成膜，纳米无机吸水粒子含量为0.5％-20％。

2.根据权利要求1中所述的可应用于聚合物锂离子电池包装膜，其特征在于，所述改性聚丙烯层的材质为聚丙烯、低灰聚丙烯共聚物中的一种或多种共挤物。

3.根据权利要求2中所述的可应用于聚合物锂离子电池包装膜，其特征在于，所述改性聚丙烯层的厚度为10-80μm，改性聚丙烯共挤物温度为130-350℃。

4.根据权利要求1中所述的可应用于聚合物锂离子电池包装膜，其特征在于，所述改性热熔胶膜层中热熔胶膜为乙烯及其共聚物类热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚氨酯热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶、环氧丙烷热熔胶、苯乙烯及其嵌段共聚物、聚乙烯缩丁醛胶中的一种或其两种以上组合共挤。

5.根据权利要求1中所述的可应用于聚合物锂离子电池包装膜，其特征在于，所述热熔胶膜层中纳米无机吸水粒子为纳米级硅胶、纳米级氧化铝、纳米级氯化钙、纳米级氧化钙中的一种或其两种以上组合，纳米无机吸水粒子尺寸为1-100nm。

6.根据权利要求1中所述的可应用于聚合物锂离子电池包装膜，其特征在于，所述热熔胶膜层厚度为2-70μm。

说明书

一种可应用于聚合物锂离子电池包装膜

技术领域

[0001] 本发明涉及电池包装材料领域，特别涉及一种可应用于聚合物锂离子电池包装膜。

背景技术

[0002] 锂离子电池体系最早是由日本朝日化学制品公司在20世纪80年代初开始研究开发的，随后索尼公司于1990年将其商业化且首次应用于摄像机的电源，进一步扩大到手机和笔记本电脑市场、电动工具市场以及外来可能应用的运输工具领域，其市场持续扩大，年销售额到2005年已达到40亿美元。同时，与传统的镍镉、镍氢及阀控式铅酸电池相比，锂离子电池的特点是具有较高的体积比能量和质量比能量，这使得储能电池的体积变得更小、更轻，为便携式电子设备如笔记本电脑和手机小型化发展提供了重要技术支撑。

[0003] 随着锂离子电池的应用，其安全性能已成锂离子电池普遍关注的科学问题，因此未来的锂离子电池将从传统较重的金属外壳包装转向铝塑膜包装，电池内液体电解液转向聚合物电解质，从而保证电池应用的安全性，聚合物锂离子电池已成为锂离子电池发展的主流市场和未来发展方向。聚合物锂离子电池外包装膜是电池安全性的最重要保证之一，对其性能要求应具有优异的阻隔性、耐腐蚀性、热封性能及延展性能等，提高铝塑膜的质量对改善聚合物锂离子电池的安全性具有十分重要的科学意义，其是重要的技术问题，也影响聚合物锂离子电池市场发展潜力。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种可应用于聚合物锂离子电池包装膜，该包装膜具有优异的阻隔性能、热封性能和延展性能等，满足聚合物锂离子电池对外包装膜的要求。

[0005] 本发明的技术方案为：一种可应用于聚合物锂离子电池包装膜，包括改性聚丙烯层、胶粘剂层、铝箔层、改性热熔胶膜层、改性聚对苯二甲酸聚酯层；所述包装膜由内到外依次为改性聚丙烯层、胶粘剂层、铝箔层、改性热熔胶膜层、改性聚对苯二甲酸聚酯层；所述改性热熔胶膜层的材质为热熔胶膜与纳米无机吸水粒子进行共混共挤成膜，纳米无机吸水粒子含量为0.5％-20％；所述改性聚对苯二甲酸聚酯层的材质为聚对苯二甲酸聚酯与聚碳酸酯(PC)、弹性体、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)类、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、低密度聚乙烯中的一种或几种形成合金。

[0006] 作为本发明的一种优选方案，所述改性聚丙烯层的材质为聚丙烯、低灰聚丙烯、聚乙烯、环烯烃共聚物中的一种或多种共挤物。

[0007] 作为本发明的一种优选方案，所述改性聚丙烯层的厚度为10-80μm，改性聚丙烯共挤物温度为130-350℃。

[0008] 作为本发明的一种优选方案，所述热熔胶膜层中热熔胶膜为乙烯及其共聚物类热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚氨酯热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶、环氧丙烷热熔胶、苯乙烯及其嵌段共聚物、聚乙烯缩丁醛胶中的一种或其两种以上组合共挤。

[0009] 作为本发明的一种优选方案，所述热熔胶膜层中无机纳米粒子为纳米级硅胶、纳米级氧化铝、纳米级氯化钙、纳米级氧化钙中的一种或其两种以上组合，纳米粒子尺寸为1-100nm。

[0010] 作为本发明的一种优选方案，所述热熔胶膜层厚度为2-70μm。

[0011] 采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：

[0012] 首先，该包装膜内层和外层采用改性聚丙烯和改性聚对苯二甲酸聚酯，可有效提高包装膜的热封性能和延展成型性；其次，该包装膜中热熔胶膜中添加无机纳米粒子可有效吸收和释放水蒸汽，提高包装膜的综合阻隔性能。

附图说明

[0013] 图1为本发明的结构示意图。

[0014] 其中，1为改性聚丙烯层；2为胶粘剂层；3为铝箔层；4为改性热熔胶膜层；5为改性聚对苯二甲酸聚酯层。

具体实施方式

[0015] 下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。

[0016] 实施例

[0017] 如图1所示，本发明提供了一种可应用于聚合物锂离子电池包装膜，包括改性聚丙烯层1、胶粘剂层2、铝箔层3、改性热熔胶膜层4、改性聚对苯二甲酸聚酯层5；所述包装膜由内到外依次为改性聚丙烯层1、胶粘剂层2、铝箔层3、改性热熔胶膜层4、改性聚对苯二甲酸聚酯层5。

[0018] 所述改性聚丙烯层1的材质为聚丙烯、低灰聚丙烯、聚乙烯、环烯烃共聚物中的一种或多种共挤物。

[0019] 所述改性聚丙烯层1的厚度为10-80μm，改性聚丙烯共挤物温度为130-350℃。

[0020] 所述胶粘剂层2的厚度为3-20μm。

[0021] 所述铝箔层3双面进行钝化处理，且铝箔层3的厚度为30-70μm。

[0022] 所述改性热熔胶膜层4的材质为热熔胶膜与纳米无机吸水粒子进行共混共挤成膜，纳米无机吸水粒子含量为0.5％-20％。

[0023] 所述热熔胶膜层4中热熔胶膜为乙烯及其共聚物类热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚氨酯热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶、环氧丙烷热熔胶、苯乙烯及其嵌段共聚物、聚乙烯缩丁醛胶中的一种或其两种以上组合共挤。

[0024] 所述热熔胶膜层4中无机纳米粒子为纳米级硅胶、纳米级氧化铝、纳米级氯化钙、纳米级氧化钙中的一种或其两种以上组合，纳米粒子尺寸为1-100nm。

[0025] 所述热熔胶膜层4厚度为2-70μm。

[0026] 所述改性聚对苯二甲酸聚酯层5的材质为聚对苯二甲酸聚酯与聚碳酸酯(PC)、弹性体、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)类、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、低密度聚乙烯中的一种或几种形成合金。

[0027] 该包装膜的制造工艺步骤如下：

[0028] 1.制备改性聚丙烯共挤物；

[0029] 2.制备改性聚对苯二甲酸聚酯共挤物；

[0030] 3.改性聚丙烯共挤物和改性聚对苯二甲酸聚酯共挤物进行电晕处理；

[0031] 4.对铝箔双面进行钝化处理；

[0032] 5.制备热熔胶膜与无机纳米粒子共挤物；

[0033] 6.将改性聚丙烯共挤物与铝箔进行干法、层压复合，得到复合材料；

[0034] 7.将该复合材料的铝箔面与改性聚对苯二甲酸聚酯共挤物进行热法、层压复合，得到复合包装膜；

[0035] 8.对该复合包装膜进行干燥处理，得到成品。

[0036] 本发明的产品经过测定达到以下指标：

[0037] 1.剥离强度测试：电解液浸泡85℃、7天，膜层间剥离强度大于等于8N/15mm；

[0038] 2.抗渗透性测试：在60℃的水中浸泡14天，无分层，重量变化小于0.05克。

[0039] 3.深冲性能测试，深冲深度达到6mm以上。

[0040] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。