[发明专利]塑料复合膜

说明书

本发明涉及含有以下相互叠置的层的塑料复合膜：

a)塑料制基膜，

b)金属箔，和

c)功能塑料层。

本发明还涉及所述塑料复合膜的制造及其作为电池模块包层的应 用。

通常，电池模块，即电池和蓄电池(一次和二次元件)中产生电能的 部分带有外壳或包层。例如锂离子聚合物电池或锂聚合物电池的电池模 块主要由正负接线以及位于它们之间的电解质凝胶层构成。为了指定的 应用，电池模块被封装在包层中。所述包层可以是袋或由塑料多层层压 板制成的预成型包装。由于凝胶型电解质中含侵蚀性盐和溶剂，并可与 残余水份形成反应性气体，所以存在所述侵蚀性物质损伤或破坏所述包 层并由此损伤或破坏包括电池作为内构件的设备的危险。为了提高电池 寿命，所述层压板可以包含阻挡层，例如铝箔阻挡层。侵蚀性物质会导 致铝箔由于腐蚀或点蚀而被削弱或破坏，或者构成所述包层的层压板的 各个层可能彼此相对剥离，即脱层。同样，所述对包层的化学侵蚀也适 用于基于其它化学反应的一次和二次元件。

由US6,761,994已知，具有塑料层压膜的锂离子聚合物电池或锂聚合 物电池的电池模块用塑料复合膜包覆。该塑料复合膜可由塑料基层、粘 合剂、铝箔和密封层构成。为了提高的铝箔的抗腐蚀性，利用磷酸盐- 铬酸盐处理在铝箔表面化学形成了转化层。

由EP1160892已知包括基层、铝层、转化层和最里面的聚丙烯树脂 层的电池模块封装，其中所述转化层利用酚醛树脂、三价铬磷酸盐和磷 酸以化学方式形成。

日本专利申请2002-075298提到了一种用于聚合物电池的封装材料， 其尤其包括通过湿化学方法使用铬盐、无机酸如磷酸或氢氟酸、以及有 机组分提供了铬层的铝箔。

以湿化学方法产生转化层需要使用腐蚀性和高毒性物质，它们有时 还会溶解在溶剂中。制造通过湿化学方法沉积的铬层，特别是对于所采 用的薄铝箔来说，不仅极其复杂，而且最后还会产生处理时所需费用巨 大的毒性混合物。

本发明的目的在于避免上述缺陷和提出一种特别适合于包覆电池 模块的塑料复合膜、其制造方法及应用。

该目的可通过本发明实现，即在层b)金属箔上至少面对层c)，和/或 在层c)功能塑料层上面对层b)金属箔，和/或在功能塑料层内提供至少一 个通过物理沉积工艺施加的0.1-1000nm(纳米)厚的金属保护层。

可用的金属箔为黑色或有色金属箔如铁、钢、镍、铜箔等等。金属 箔的厚度为12-200μm，有益地20-200μm，优选地25-75μm，并特别是 40-50μm。优选铝及其合金箔，更优选软铝。铝或铝合金箔的例子包括 由Al 99.0或Al 99.5或AA 1xxx及AA 8xxx类合金的箔，其中材料AA 8006、AA 8014和AA 8021尤其适合。所述铝或铝合金箔可以具有上述厚 度。铝箔的典型厚度值为40、45、50、60和100μm。

所述塑料制基膜可以包含一或多个层。例如，其可以为聚酯膜如聚 对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)，聚酰胺膜如取向聚酰胺膜(oPA)，聚烯烃 膜如取向聚丙烯膜(oP)，或含有酸变性的聚烯烃的膜或层。如果所述基 膜包含多个层，则其可以是两个或多个相互粘合层压、挤出层压和/或热 轧的层或膜。粘接层或膜可以使用含水、含溶剂和/或无溶剂的粘合剂进 行加工。基膜的厚度可以为12-50μm，有益地15-25μm。这类膜的典型厚 度为12、15、20、23和25μm。当采用本发明的塑料复合膜作为电池模块 的包层时，所述基膜为包层的外侧，即其面向外。

基膜紧贴着金属箔。为了达到基膜对金属箔的要求粘合，可以在基 膜与金属箔之间提供粘合层。粘合剂可以是无溶剂的、溶剂基的或水基 的粘合剂。在另一实施方案中，为了实现待连接层或膜之间的充分粘合， 基膜可以包含酸变性的聚烯烃，或者可以在基膜与金属箔之间提供一个 酸变性的聚烯烃层。基膜也可以通过幕涂、挤出层压和/或通过热轧结合 到金属箔上。如果需要，在上述工艺中可以使用底漆。为了提高粘合， 可以对待彼此连接的两个表面或其中之一施加等离子体或电晕预处理 或化学预处理。