本发明涉及一种锂电池包装用铝塑膜的制备方法,涉及锂电池包装用铝塑膜技术领域。
背景技术:
近年来,随着聚合物锂离子电池技术的发展,铝塑包装膜(又称铝塑膜)的应用也越来越广泛,采用铝塑包装膜代替原有的钢结构包装材料,可有效防止由于电池内部剧烈的化学反应产生的高温高压而造成的爆炸事故,提高锂离子电池的安全性。
目前,国际国内市场上的锂电池包装用铝塑膜被日本公司形成了生产和技术的垄断,近几年国内也有很多企业开始进行铝塑膜方面的研制工作,虽初有成效但性能仍欠佳。目前市场上的铝塑膜主要由多层结构构成:中间铝箔层、在铝箔层两侧分布粘合剂层、外膜层以及粘合剂层、内膜层。其中,外膜层主要选择耐热性的聚酯或聚酰胺树脂,外膜层与中间铝箔层的粘结方式主要为干式复合,内膜层和中间铝箔层的粘结方式主要有干式复合和热法复合。
所谓干式复合就是将聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸等胶粘剂涂覆在材料表面,直接层压粘合而成。热法复合就是将热熔的粘合树脂直接挤出在铝箔层和内膜层之间,利用热熔性粘合树脂的粘性将两者粘合在一起。然而,上述2种方法存在如下问题:干式复合方法采用的胶粘剂中含有大量有机溶剂,极易挥发从而造成环境污染,并且在锂电池使用过程中一旦电解液透过内层材料,强腐蚀的电解液就会将胶粘剂分解,进而腐蚀铝箔和外层材料,造成锂电池泄漏。而热法复合需要多台膜材料引导装置,还需经过复杂的膜前期预热工序,工艺复杂,提高了生产成本,也延长了生产周期。此外,不论是干式复合还是热法复合,都需要另行采购现成的内膜层和外膜层,因而生产成本较高。
针对上述技术问题,中国发明专利CN104241556公开了一种采用全新的多层共挤流延技术生产的锂电池软包装铝塑膜,但经过仔细阅读发现,该方法只是将新型功能粘合树脂层(采用均聚丙烯作为基材,苯乙烯-马来酸酐的共聚物为活性单体,过氧化二异丙苯作为添加剂)采用多螺杆挤出机挤压加工,而外侧的聚酯层(PET)和内侧共聚丙烯层(CPP)仍然是提前制备好的膜材料,不是真正意义上的多层共挤流延生产工艺,参见其权利要求1和8,其包括中间的铝基层,内侧依次由内到外分布为新型功能粘合树脂层(AD)、聚脂层(PET)、共聚丙烯层(CPP),外侧依次由内到外分布为新型功能粘合树脂层(AD)、聚脂层(PET)、均聚丙烯(PP);最终采用五层流延共挤设备,进行多层共济流延法工艺加工,这里的五层分别是指铝基层、聚脂层(PET)、共聚丙烯层(CPP)、聚脂层(PET)、均聚丙烯(PP),由此可见,这5层都是采用现成的铝层、内膜层和外膜层。同样的,中国发明专利CN105789497公开了采用全新的多层共挤流延技术生产的一种锂电池包装用铝塑膜,实际上也只是将新型功能粘合树脂层(采用均聚丙烯作为基材,苯乙烯-马来酸酐的共聚物为活性单体,过氧化二异丙苯作为添加剂)采用多螺杆挤出机挤压加工,外层为双组分粘合涂覆尼龙层(OPA),内层为共聚丙烯层(CPP),均是提前制备好的膜材料,也不是真正意义上的多层共挤流延生产工艺。
因此,开发一种锂电池包装用铝塑膜的制备方法,以简化制备工艺,降低成本,防止无有机溶剂挥发,显然具有积极的现实意义。
技术实现要素:
本发明的发明目的是提供一种锂电池包装用铝塑膜的制备方法。
为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种锂电池包装用铝塑膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1) 将外层材料和第一粘结材料分别加入到共挤出片材机组的螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔一侧成膜;
所述在铝箔一侧成膜的外层材料为一层或二层;
当外层材料为一层时,将外层材料和第一粘结材料分别加入到二层共挤出片材机组的A螺杆和B螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔一侧成膜;其中,所述第一粘结材料位于外层材料层和铝箔之间;所述外层材料选自尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯中的一种或几种;所述第一粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
当外层材料为二层时,将第一外层材料、第二外层材料和第一粘结材料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆和C螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔一侧成膜;从内到外依次形成为铝箔层、第一粘结材料层、第一外层材料层、第二外层材料层;所述第一外层材料和第二外层材料不同,分别选自尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯中的一种或几种;所述第一粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
(2) 将内层材料和第二粘结材料分别加入到共挤出片材机组的螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔的另一侧成膜;
所述在铝箔另一侧成膜的内层材料为一层或二层;
当内层材料为一层时,将内层材料和第二粘结材料分别加入到二层共挤出片材机组的A螺杆和B螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔的另一侧成膜;其中,所述第二粘结材料位于内层材料层和铝箔之间;所述内层材料选自聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物中的一种或几种;所述第二粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
当内层材料为二层时,将第一内层材料、第二内层材料和第二粘结材料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆和C螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔的另一侧成膜;从内到外依次形成第二内层材料层、第一内层材料层、第二粘结材料层、铝箔层;所述第一内层材料和第二内层材料不同,分别选自聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物中的一种或几种;所述第二粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
即可得到锂电池包装用铝塑膜;
所述第一粘结材料和第二粘结材料相同或不同。
优选的,在步骤(2)之后,将铝塑膜进行加热加压处理。
优选的,所述外层材料的熔点为165-280℃,所述内层材料的熔点为70-165℃,所述第一粘结材料和第二粘结材料的熔点为60-150℃。
优选的,当外层材料为一层时,所述外层材料层的厚度为15-35微米;当外层材料为二层时,所述第一外层材料层的厚度为10-20微米,所述第二外层材料层的厚度为10-20微米;
优选的,当内层材料为一层时,所述内层材料层的厚度为25-60微米;当内层材料为二层时,所述第一内层材料层的厚度为10-35微米,所述第二内层材料层的厚度为10-35微米;
优选的,所述第一粘结材料和第二粘结材料的厚度为4-20微米;所述铝箔的厚度为30-70微米。
针孔是铝箔的主要缺陷,在铝箔的制备过程中空气中的灰尘、杂质等进入压辊中均会引起针孔,低于6微米的铝箔表面针孔数目较多,不能满足铝塑膜的阻隔性能;同时,铝箔太薄时机械强度较小,而太厚不易粘结且提高了生产成本。因此,优选铝箔层的厚度为30-70微米。
优选的,所述铝箔在使用前还进行前处理,
所述前处理为清洗处理、硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂底涂层处理、电晕处理中的一种或几种。
优选的,所述铝箔为经过退火处理的软态高成型性铝箔。该铝箔具有良好的延展性和力学性能。
与之相应的另一种技术方案,一种锂电池包装用铝塑膜的制备方法,包括如下步骤:
(1) 将外层材料和第一粘结材料分别加入到二层共挤出片材机组的A螺杆和B螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔一侧成膜;
其中,所述第一粘结材料位于外层材料层和铝箔之间;
所述外层材料选自尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯中的一种或几种;
所述第一粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
(2) 将第一内层材料、第二内层材料和第二粘结材料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆和C螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔的另一侧成膜;
从内到外依次形成第二内层材料层、第一内层材料层、第二粘结材料层、铝箔层;
即可得到锂电池包装用铝塑膜;
所述第一内层材料和第二内层材料不同,分别选自聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物中的一种或几种;
所述第二粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
所述第一粘结材料和第二粘结材料相同或不同。
优选的,在步骤(2)之后,将铝塑膜进行加热加压处理。
优选的,所述外层材料的厚度为15-35微米;
优选的,所述第一内层材料的厚度为10-35微米,第二内层材料的厚度为10-35微米;
优选的,所述第一粘结材料和第二粘结材料的厚度为4-20微米;所述铝箔的厚度为30-70微米。
与之相应的另一种技术方案,一种锂电池包装用铝塑膜的制备方法,包括如下步骤:
(1) 将外层材料和第一粘结材料分别加入到共挤出片材机组的螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔一侧成膜;
所述在铝箔一侧成膜的外层材料为一层或二层;
当外层材料为一层时,将外层材料和第一粘结材料分别加入到二层共挤出片材机组的A螺杆和B螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔一侧成膜;其中,所述第一粘结材料位于外层材料层和铝箔之间;所述外层材料选自尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯中的一种或几种;所述第一粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
当外层材料为二层时,将第一外层材料、第二外层材料和第一粘结材料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆和C螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔一侧成膜;从内到外依次形成为铝箔层、第一粘结材料层、第一外层材料层、第二外层材料层;所述第一外层材料和第二外层材料不同,分别选自尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯中的一种或几种;所述第一粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
(2) 采用热法复合或干式复合的方法将一层或二层内层材料层粘合至铝箔的另一侧;
即可得到锂电池包装用铝塑膜。
所述铝塑膜从内到外依次为第二内层材料层、第一内层材料层、粘结层、铝箔层、第一粘结材料层、第一外层材料层、第二外层材料层。
上文中,所述步骤(2)中的热法复合或干式复合的方法是现有技术。所述第一内层材料层、第二内层材料层也是采用现有的内层材料。
与之相应的另一种技术方案,一种锂电池包装用铝塑膜的制备方法,包括如下步骤:
(1) 采用热法复合或干式复合的方法将一层或二层外层材料层粘合至铝箔的一侧;
(2) 将内层材料和第二粘结材料分别加入到共挤出片材机组的螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔的另一侧成膜;
所述在铝箔另一侧成膜的内层材料为一层或二层;
当内层材料为一层时,将内层材料和第二粘结材料分别加入到二层共挤出片材机组的A螺杆和B螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔的另一侧成膜;其中,所述第二粘结材料位于内层材料层和铝箔之间;所述内层材料选自聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物中的一种或几种;所述第二粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
当内层材料为二层时,将第一内层材料、第二内层材料和第二粘结材料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆和C螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融共挤流延到铝箔的另一侧成膜;从内到外依次形成第二内层材料层、第一内层材料层、第二粘结材料层、铝箔层;所述第一内层材料和第二内层材料不同,分别选自聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物中的一种或几种;所述第二粘结材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚乙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的聚丙烯及其共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸改性的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种;
即可得到锂电池包装用铝塑膜。
所述铝塑膜从内到外依次为第二内层材料层、第一内层材料层、粘结层、铝箔层、第一粘结材料层、第一外层材料层、第二外层材料层。
上文中,所述步骤(2)中的热法复合或干式复合的方法是现有技术。所述第一内层材料层、第二内层材料层也是采用现有的内层材料。
本发明同时请求保护采用上述制备方法制得的锂电池包装用铝塑膜。
本发明的工作机理为:采用螺杆挤出机熔融共挤流延的方式将外层或内层材料熔融共挤流延到铝箔表面成膜;对外层和内层而言,外层材料(或内层材料)与粘结材料同时在螺杆挤出机中熔融挤出,呈熔融状态的外层材料(或内层材料)与粘结材料会在层间互相渗透,待其流延到铝箔表面层压时会使层间的结合更为牢固,同时呈熔融状态各层材料也会防止粘结时出现气泡,可以进一步提高层间的结合强度;
另外,本发明使用热塑性的粘合树脂作为粘结层,并采用多层共挤流延法制备的铝塑膜的厚度和材料应力分布更加均匀,提高了铝塑膜的阻隔性能和耐电解液腐蚀性能。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明设计了一种新的锂电池包装用铝塑膜的制备方法,采用螺杆挤出机熔融共挤流延的方式将外层材料或内层材料熔融共挤流延到铝箔表面成膜;外层材料(或内层材料)与粘结材料同时在螺杆挤出机中熔融挤出,呈熔融状态的外层材料(或内层材料)与粘结材料会在层间互相渗透,待其流延到铝箔表面层压时会使层间的结合更为牢固,同时呈熔融状态各层材料也会防止粘结时出现气泡,可以进一步提高层间的结合强度;
2、本发明可以直接将熔融的塑料粒子和粘合材料层共挤出到铝箔层表面热粘合流延成膜,不需要另行采购现成的内膜层和外膜层,在生产过程中无需额外的膜引导装置,因而大大降低了生产成本,取得了显著的经济效果;
3、实验证明:由本发明的方法制得的铝塑膜的厚度和材料应力分布更加均匀,层间粘结强度高,铝塑膜的阻隔性能和耐电解液腐蚀性能更佳;
4、本发明的制备方法简单,易于实现,且没有有机溶剂挥发,生产成本低,适于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例一
一种锂电池包装用铝塑膜的制备方法,包括如下步骤:
1、选用厚度为40微米的软质铝箔,首先进行脱脂退火处理,除去铝箔表面的油脂;随后用磷酸铬、硝酸铬等进行转换处理,以提高铝箔的耐腐蚀性能;最后再用硅烷偶联剂处理铝箔,以提高铝箔的粘结性能;将处理后的铝箔经过一个橡胶辊和冷却辊之间,进行外层流延共挤成膜工序;
2、将尼龙6、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物分别投入二层共挤出片材机组的A螺杆和B螺杆,控制温度为170-280℃;使B螺杆挤出的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物朝向铝箔一面;二层共挤出片材机组挤出的物料流延在铝箔表面,随后经过橡胶辊和冷却辊,进行层压粘合;然后,将铝箔层翻转经过另一个橡胶辊和冷却辊之间,进行内层的共挤流延成膜工序;
3、将均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、马来酸酐接枝改性聚丙烯分别投入三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆和C螺杆中,控制温度为170-250℃,使螺杆C挤出的马来酸酐接枝改性聚丙烯朝向铝箔一面;三层共挤出片材机组挤出的物料流延在铝箔表面,随后经过橡胶辊和冷却辊,进行层压粘合;
4、将上述多层共挤流延的铝塑膜进行后序处理,经两个层压辊进行层压,使铝塑膜各层间进一步粘合;
5、将粘合完成的铝塑膜经过冷却、牵引、卷取等工序得到成品S1。
实施例二
铝箔层的处理工艺同实施例一。
铝箔层和外层采用多层共挤流延工艺复合,方法同实施例一,设定的条件见表1。
铝箔层和内层采用干式复合工艺复合,将已经共挤流延上外层的铝箔另一侧喷涂或刮涂一层聚氨酯胶粘剂,直接与流延聚丙烯薄膜CPP层压粘结。
将上述铝塑膜进行后序处理,经两个层压辊进行层压,使铝塑膜各层间进一步粘合。
将粘合完成的铝塑膜经过冷却、牵引、卷取等工序得到成品S2。
实施例三
铝箔层的处理工艺同实施例一。
铝箔层和外层采用多层共挤流延工艺复合,方法同实施例一,设定的条件见表1。
铝箔层和内层采用热法复合工艺复合,将乙烯-丙烯酸共聚物加入单螺杆挤出机,控制螺杆挤出机温度为170-250℃,直接熔融挤出在外层对侧的铝箔一侧和流延聚丙烯薄膜CPP之间,进行内层热压复合。
将上述铝塑膜进行后序处理,经两个层压辊进行层压,使铝塑膜各层间进一步粘合。
将粘合完成的铝塑膜经过冷却、牵引、卷取等工序得到成品S3。
实施例四
铝箔层的处理工艺同实施例一。
铝箔层和外层采用干式复合工艺复合,方法同实施例二,设定的条件见表1。
铝箔层和内层采用多层共挤流延工艺复合,方法同实施例一,设定的条件见表1。
将上述铝塑膜进行后序处理,经两个层压辊进行层压,使铝塑膜各层间进一步粘合。
将粘合完成的铝塑膜经过冷却、牵引、卷取等工序得到成品S4。
实施例五
铝箔层的处理工艺同实施例一。
铝箔层和外层采用热法复合工艺复合,方法同实施例三,设定的条件见表1。
铝箔层和内层采用多层共挤流延工艺复合,方法同实施例一,设定的条件见表1。
将上述铝塑膜进行后序处理,经两个层压辊进行层压,使铝塑膜各层间进一步粘合。
将粘合完成的铝塑膜经过冷却、牵引、卷取等工序得到成品S5。
对比例一
铝箔层的处理工艺同实施例一。
铝箔层和外层采用干式复合工艺复合,方法同实施例二,设定的条件见表1。
铝箔层和内层也采用干式复合工艺复合,方法同实施例二,设定的条件见表1。
将上述铝塑膜进行后序处理,经两个层压辊进行层压,使铝塑膜各层间进一步粘合。
将粘合完成的铝塑膜经过冷却、牵引、卷取等工序得到成品P1。
对比例二
铝箔层的处理工艺同实施例一。
铝箔层和外层采用干式复合工艺复合,方法同实施例二,设定的条件见表1。
铝箔层和内层也采用热法复合工艺复合,方法同实施例三,设定的条件见表1。
将上述铝塑膜进行后序处理,经两个层压辊进行层压,使铝塑膜各层间进一步粘合。
将粘合完成的铝塑膜经过冷却、牵引、卷取等工序得到成品P2。
对比例三
铝箔层的处理工艺同实施例一。
铝箔层和外层采用热法复合工艺复合,方法同实施例三,设定的条件见表1。
铝箔层和内层也采用干式复合工艺复合,方法同实施例二,设定的条件见表1。
将上述铝塑膜进行后序处理,经两个层压辊进行层压,使铝塑膜各层间进一步粘合。
将粘合完成的铝塑膜经过冷却、牵引、卷取等工序得到成品P3。
对比例四
铝箔层的处理工艺同实施例一。
铝箔层和外层采用热法复合工艺复合,方法同实施例三,设定的条件见表1。
铝箔层和内层也采用热法复合工艺复合,方法同实施例三,设定的条件见表1。
将上述铝塑膜进行后序处理,经两个层压辊进行层压,使铝塑膜各层间进一步粘合。
将粘合完成的铝塑膜经过冷却、牵引、卷取等工序得到成品P4。
将上述实施例和对比例制得的锂电池包装用铝塑膜进行性能测试,测试结果见表2,具体测试方法如下:
1,外观:通过目视来检测有无针孔、划伤及异物,评价铝塑膜的外观。
2,层间剥离强度测试:参照GB/T 2792-2014《压敏胶粘带180°剥离强度试验方法》规定的试验方法操作进行。其中,剥离角度:180°,剥离速度:150mm/min。
3,耐电解液性能测试:将样品置于85℃电解液中浸泡15天,样品宽度:15 mm,剥离角度:180°,剥离速度:150mm/min。
4,阻隔性能测试:样品制袋,注入电解液密封,在45℃水中浸泡7天,测试电解液中水分含量。
本发明中,所采用的原材料如下:
耐热性树脂:尼龙6选择美国杜邦(73G20L,熔点为230℃)、尼龙66选择美国杜邦(70G33L,熔点为255℃)、PET选择美国杜邦(FR530,熔点为260℃)、尼龙6拉伸膜和尼龙66拉伸膜选自韩国科隆公司。
粘合材料:乙烯-丙烯酸共聚物选择美国陶氏(5980I,熔点为77℃)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物选自美国杜邦(1214AC,熔点为62℃)、环氧树脂胶粘剂和聚氨酯胶粘剂选自3M公司、马来酸酐改性聚丙烯选自美国杜邦(P353,熔点为135℃)、马来酸酐改性聚乙烯选自美国杜邦(E100,熔点为134℃)。
铝箔:选自日本东洋铝业8021或8079。
热塑性树脂:嵌段共聚聚丙烯选自韩国三星(BI800,熔点为165℃)、无规共聚聚丙烯选自新加坡TPC公司(FS5611,熔点为135℃)、均聚聚丙烯选自韩国三星(BI452,熔点为164℃)、CPP膜选自温州鑫泰新材料股份有限公司。
CPP膜:即流延聚丙烯薄膜cast polypropylene,也称未拉伸聚丙烯薄膜,CPP膜是塑胶工业中通过流延挤塑工艺生产的聚丙烯(PP)薄膜;该类薄膜与BOPP(双向聚丙烯)薄膜不同,属非取向薄膜。严格地说,CPP薄膜仅在纵向(MD)方向存在某种取向,主要是由于工艺性质所致。通过在冷铸辊上快速冷却,在薄膜上形成优异的清晰度和光洁度。
由上表2可以看出,采用本发明的多层共挤流延工艺制备的锂电池包装用铝塑膜比采用干式复合和热法复合工艺制备的铝塑膜(对比例)具有更优异的外观和阻隔性能。其中,内层和外层均采用多层共挤流延制备的铝塑膜具有最优性能,其层间剥离强度、耐电解液性均高于由其他方法制备的铝塑膜,在强腐蚀性的电解液中浸泡15天仍能保持较高的剥离强度。因此,本发明的多层共挤流延工艺制备的铝塑膜具有良好外观、高层间剥离强度、良好的耐电解液性能以及高阻隔性,同时,该方法不需要另行采购耐热性树脂膜或热塑性树脂膜,不需要额外购置膜引导装置,降低了生产成本,简化了操作过程。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式,不能依此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。