一种锂离子电池用新型铝塑膜[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 211334965 U(45)授权公告日 2020.08.25

(21)申请号 201921154675.6(22)申请日 2019.07.22

(73)专利权人 浙江华正能源材料有限公司

地址 311305 浙江省杭州市临安区青山湖

街道龙跃街88号(72)发明人 王泰钧　雷中伟　孙剑飞　夏旭峰　

张楚萱　(74)专利代理机构 浙江千克知识产权代理有限

公司 33246

代理人 张云波　周希良(51)Int.Cl.

B32B 27/06(2006.01)B32B 27/34(2006.01)B32B 7/12(2006.01)B32B 15/20(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

B32B 15/088(2006.01)B32B 15/085(2006.01)B32B 27/32(2006.01)B32B 27/22(2006.01)B32B 33/00(2006.01)B32B 27/20(2006.01)H01M 2/02(2006.01)H01M 10/613(2014.01)H01M 10/653(2014.01)

(54)实用新型名称

一种锂离子电池用新型铝塑膜(57)摘要

本实用新型涉及一种锂离子电池用新型铝塑膜，包括由外侧至内侧依次布设的尼龙层、外层胶粘合层、上铬化处理层、铝箔层、下铬化处理层、内层胶粘合层和改性CPP层；其中，铝箔层的内外表面经过三价铬钝化剂处理后形成上铬化处理层和下铬化处理层；再通过外层胶粘合层和内层胶粘合层与尼龙层和CPP层进行复合；本实用新型在制备过程中使用陶氏化学无迁移型有机硅类作为其爽滑剂，通过挤出流延法制备CPP膜，提高了冲深性能。

CN 211334965 UCN 211334965 U

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：包括由外侧至内侧依次布设的尼龙层（1）、外层胶粘合层（2）、上铬化处理层（3）、铝箔层（4）、下铬化处理层（5）、内层胶粘合层（6）和改性CPP层（7）；其中，铝箔层（4）的内外表面经过三价铬钝化剂处理后形成上铬化处理层（3）和下铬化处理层（5）；再通过外层胶粘合层（2）和内层胶粘合层（6）与尼龙层（1）和改性CPP层（7）进行复合。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：所述改性CPP层（7）的内表面含有爽滑剂。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：所述改性CPP层（7）的厚度为40μm-80μm。

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：所述改性CPP层（7）为一种三层聚丙烯复合膜；包括聚丙烯外层（70），聚丙烯中间层（71）以及聚丙烯热封层（72）。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：所述铝箔层（4）中铝箔为8079型，厚度为40μm。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：所述外层胶粘合层（2）为聚氨酯胶黏剂。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：所述内层胶粘合层（6）为环氧树脂胶水。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：所述尼龙层（1）的表面设置有微孔陶瓷涂层（8）。

9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：所述微孔陶瓷涂层（8）的微孔（9）尺寸20～100微米，为闭孔结构。

10.根据权利要求9所述的一种锂离子电池用新型铝塑膜，其特征在于：所述尼龙层（1）中的尼龙为双向拉伸尼龙，厚度为15-40μm。

2

CN 211334965 U

说　明　书

一种锂离子电池用新型铝塑膜

1/4页

技术领域

[0001]本实用新型属于锂电池包装材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池用新型铝塑膜。

背景技术

[0002]锂离子电池用铝塑膜一般由尼龙、外层胶、铝箔、内层胶以及流延聚丙烯(CPP)构成。传统的铝塑膜用CPP一般使用芥酸酰胺，油酸酰胺等爽滑剂增加其爽滑以及防粘性能，显著降低膜材料表面的动静态摩擦系数，提高膜材料加工性和包装作业效率。但是该类别的爽滑剂容易迁移(内迁移、外迁移以及在收卷过程中与相邻界面发生迁移)，并且迁移受温度影响大；爽滑剂的迁移一方面会降低铝塑膜中CPP层与铝箔层粘结侧的粘结强度，使锂电池存在分层以及漏液的安全隐患，另一方面在铝塑膜熟化过程中由于熟化温度偏高，爽滑剂的迁移又会导致CPP另一侧的摩擦系数偏大，这使得铝塑膜在连续冲深时容易出现破裂问题。

[0003]针对以上技术问题，故需要对其进行改进。实用新型内容

[0004]本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种含无迁移爽滑剂的CPP作为铝塑膜的内层，以克服传统CPP因爽滑剂迁移造成的各种问题。[0005]为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种锂离子电池用新型铝塑膜，包括由外侧至内侧依次布设的尼龙层、外层胶粘合层、上铬化处理层、铝箔层、下铬化处理层、内层胶粘合层和改性CPP层；其中，铝箔层的内外表面经过三价铬钝化剂处理后形成上铬化处理层和下铬化处理层；再通过外层胶粘合层和内层胶粘合层与尼龙层和改性CPP层进行复合。

[0006]作为本实用新型的一种优选方案，所述改性CPP层的内表面含有爽滑剂。[0007]作为本实用新型的一种优选方案，所述改性CPP层的厚度为40μm-80μm。[0008]作为本实用新型的一种优选方案，所述改性CPP层为一种三层聚丙烯复合膜；包括聚丙烯外层，聚丙烯中间层以及聚丙烯热封层。[0009]作为本实用新型的一种优选方案，所述铝箔层中铝箔为8079型，厚度为40μm。[0010]作为本实用新型的一种优选方案，所述外层胶粘合层为聚氨酯胶黏剂。[0011]作为本实用新型的一种优选方案，所述内层胶粘合层为环氧树脂胶水。[0012]作为本实用新型的一种优选方案，所述尼龙层的表面设置有微孔陶瓷涂层。[0013]作为本实用新型的一种优选方案，所述微孔陶瓷涂层的微孔尺寸20～100微米，为闭孔结构。

[0014]作为本实用新型的一种优选方案，所述尼龙层中的尼龙为双向拉伸尼龙，厚度为15-40 μm。

[0015]本实用新型的有益效果是：

3

CN 211334965 U[0016]

说　明　书

2/4页

1.本实用新型在制备过程中使用陶氏化学无迁移型有机硅类作为其爽滑剂，通过

挤出流延法制备CPP膜，提高了冲深性能；

[0017]2.在尼龙层的表面设置有微孔陶瓷涂层，在使用过程中，能够较好的将热量均匀的从锂电池内部传递至锂电池的整个电池表面，避免局部过热或者热量积聚的问题，能够很好的提升锂电池的抗高温性能，有效的提升锂电池的安全性能。[0018]3.通过设置微孔陶瓷涂层，提高了尼龙层和微孔陶瓷涂层之间的粘附性，大大提高该铝塑膜的使用安全性；

[0019]4.本实用新型的改性CPP层为一种三层聚丙烯复合膜；包括聚丙烯外层，聚丙烯中间层以及聚丙烯热封层，聚丙烯中间层的熔点为三者之中最高，聚丙烯外层以及热封层都使用马来酸酐改性，以增强铝塑膜材料整体的粘结性能。附图说明

[0020]图1是本实用新型的结构示意图；[0021]图中附图标记：尼龙层1，外层胶粘合层2，上铬化处理层3，铝箔层4，下铬化处理层 5，内层胶粘合层6，改性CPP层7，聚丙烯外层70，聚丙烯中间层71，聚丙烯热封层72，微孔陶瓷涂层8，微孔9。具体实施方式

[0022]下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。[0023]实施例1：[0024]如图1所示，一种锂离子电池用新型铝塑膜，包括由外侧至内侧依次布设的尼龙层1、外层胶粘合层2、上铬化处理层3、铝箔层4、下铬化处理层5、内层胶粘合层6和改性CPP 层7；铝箔层4的内外表面经过三价铬钝化剂处理后形成上铬化处理层3和下铬化处理层5；再通过外层胶粘合层2和内层胶粘合层6与尼龙层1和改性CPP层7进行复合。其中，外层胶粘合层2为聚氨酯胶黏剂，内层胶粘合层6为环氧树脂胶水，尼龙层1中的尼龙为双向拉伸尼龙，厚度为15-40μm。

[0025]本实用新型的锂离子电池用新型润滑软包材料软包材料，通过设置尼龙层1、外层胶粘合层2、上铬化处理层3、铝箔层4、下铬化处理层5、内层胶粘合层6和改性CPP层7之间的结构，实现了软包材料高弹性，高强度的特点，同时借助改性CPP层7的内表面含功能性的有爽滑剂，使软包材料外层的摩擦系数较小，从而使软包材料在深冲过程中得到有效的保护，从而大大提高了软包电池的造型良率。

[0026]本实用新型所用CPP材料在制备过程中使用陶氏化学无迁移型有机硅类作为其爽滑剂，通过挤出流延法制备CPP膜，提高了冲深性能；改性CPP层7的厚度为40μm-80μm，改性CPP 层7为一种三层聚丙烯复合膜；包括聚丙烯外层70，聚丙烯中间层71以及聚丙烯热封层72；聚丙烯中间层的熔点为三者之中最高，聚丙烯外层以及热封层都使用马来酸酐改性，以增强铝塑膜材料整体的粘结性能。[0027]铝箔层4中铝箔为8079型，厚度为40μm，具体的，尼龙层1与铝箔层4之间通过聚氨酯胶粘结，铝箔与改性CPP层7之间通过环氧树脂粘结；本实施例中改性CPP层7用CPP-1 标示；CPP-1使用陶氏化学的无迁移型有机硅作为其爽滑剂。将制备的铝塑膜置于65℃的烘箱

4

CN 211334965 U

说　明　书

3/4页

中熟化7天。[0028]尼龙层1的表面设置有微孔陶瓷涂层8，在使用过程中，微孔陶瓷涂层8能够较好的将热量均匀的从锂电池内部传递至锂电池的整个电池表面，避免局部过热或者热量积聚的问题，能够很好的提升锂电池的抗高温性能，有效的提升锂电池的安全性能。[0029]微孔陶瓷涂层8的微孔9尺寸20～100微米，为闭孔结构，在微孔陶瓷涂层8内形成有若干微孔9，提高了尼龙层和微孔陶瓷涂层之间的粘附性，大大提高该铝塑膜的使用安全性。

[0030]对比例1：[0031]如图1所示，选用常规铝塑膜材料，其结构由外到内分别为尼龙层、三价铬处理铝箔层以及改性CPP层7，本实施例中改性CPP层7用CPP-2标示；所用CPP-2层使用芥酸酰胺作为其增塑剂；将制备的铝塑膜置于65℃的烘箱中熟化7天。[0032]对比例2：[0033]如图1所示，选用常规铝塑膜材料，其结构由外到内分别为尼龙层、三价铬处理铝箔层以及改性CPP层7，本实施例中改性CPP层7用CPP-3标示；所用CPP-3层使用油酸酰胺作为其增塑剂；将制备的铝塑膜置于65℃的烘箱中熟化7天。[0034]将上述实施例以及对比例进行如下性能测试：[0035]1、摩擦系数测试

[0036]将CPP原膜以及熟化好的铝塑膜CPP层进行摩擦系数测试。结果如下表1：[0037]表1：CPP原膜以及铝塑膜中CPP层表面摩擦系数测试

[0038]

[0039]

摩擦系数的结果表明：在经过7天65℃的熟化后CPP-2以及CPP-3表面的爽滑剂发生了迁移，从而导致CPP层表面润滑性大幅下降，而使用无迁移型有机硅爽滑剂的CPP-1其表面润滑性在高温熟化后几乎没有下降。[0041]2、铝箔层与CPP层粘结强度测试

[0042]将放置不同时间的铝塑膜裁切成15mm*100mm的样条，将样条按照国标GB8808-88进行剥离测试，研究铝塑膜的内层粘结强度与放置时间的关系，结果如表2：[0043]表2：铝塑膜内层粘结强度与时间关系

[0040]

[0044]

[0045]

剥离测试的结果表明：随着时间的推移，对比例1和2的铝箔与CPP之间的粘结强度有降低，这是由于爽滑剂迁移至铝箔与CPP的粘结界面所致。而实施例1由于使用了无迁移

5

CN 211334965 U

说　明　书

4/4页

型爽滑剂，因此铝箔与CPP之间的粘结强度几乎没有变化。[0046]3、冲深性能测试[0047]模具型号：50mm×50mm；R角：1.5°；[0048]连续冲深速度：5mm/sec

[0049]将实施例与对比例的铝塑膜裁样后进行冲深测试，测试在连续冲深条件下的极限冲深深度，结果如下表3：[0050]表3：样品的极限冲深样本 实施例1 对比例1 对比例2

极限冲深(mm) 7.5 7.1 7.1

[0052]冲深测试结果表明：在连续冲深的条件下，使用无迁移爽滑剂制备的铝塑膜的极限冲深明显优于使用迁移型爽滑剂制备铝塑膜。这是由于爽滑剂的迁移导致CPP膜材料表面的摩擦系数变大，CPP膜的润滑性大幅下降，在电芯工厂连续快速的冲深条件下，铝塑膜与冲深设备之间的润滑性变差，导致在进行冲深时，铝塑膜出现破损的可能变大。[0053]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

[0054]尽管本文较多地使用了图中附图标记：尼龙层1，外层胶粘合层2，上铬化处理层3，铝箔层4，下铬化处理层5，内层胶粘合层6，改性CPP层7，聚丙烯外层70，聚丙烯中间层71，聚丙烯热封层72，微孔陶瓷涂层8，微孔9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

[0051]

6

CN 211334965 U

说　明　书　附　图

1/1页

图1

7