[发明专利]一种冷冲成型用高密封柔性复合薄膜材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷冲成型用高密封柔性复合薄膜材料及其相应的制造方法，尤其涉及一种后加工应用中具有较高成型性、密封性、阻隔性、抗化学腐蚀性的适用于电子部件或医药用品、摄影用药品等含有强腐蚀性有机溶剂物品的外壳封装的柔性复合薄膜材料。

背景技术

锂离子电池自90年代初实现产业化以来，在民用领域得到广泛的应用，如移动电话、掌上电脑、笔记本电脑、摄像机、数码相机等使用的小容量锂离子二次电池。随着锂离子电池技术的发展,其应用领域也逐渐扩大至电动汽车、航天和储能等领域的大容量锂离子电池。近年来，随着电子设备的高性能化、小型化、轻量化、薄型化、安全化的升级要求，锂离子电池的外壳开始由早期的刚性金属外壳逐步发展为柔性外壳封装材料。

这种类型的柔性外壳封装材料，原则上为主要包括热塑树脂薄膜层、铝箔金属芯层、耐热或印刷薄膜层复合而成的多层铝塑复合薄膜材料。为了满足锂离子电池轻薄化、个性化的形状要求，需要这种材料具有优越的拉伸延展性，可任意成型；为了满足有效防止外界水蒸气、氧气渗入的电池封装要求，需要这种材料具有较高阻隔性、密封性，以保持电池容量、性能和使用寿命；为了满足电池使用质量的稳定性要求，需要这种材料具有足够强的耐酸腐蚀性能，以确保不发生电解液的失效及渗漏。

为了使这种复合薄膜材料获得需求的高成型性、密封性、阻隔性和抗强酸化学腐蚀性，除了原材料自身的性能优化外，现有技术往往通过提高树脂薄膜和铝箔之间的粘结强度、选择热封性能优越的热封层树脂等手段，以获得期望的密封性，通过对铝箔进行单面或者双面的铬化学处理，来助于提高材料的抗化学腐蚀性能，通过在复合薄膜材料表层添加或（和）涂布具有润滑作用的物质，使其利于拉伸成型及脱模。

日本专利特开2005-32456提供了一种特别适合电池外壳使用的成形用包装材料的生产工艺，该工艺需要对铝箔表面进行铬酸盐等处理，同时在内层树脂薄膜中添加规定量的脂肪酸酰胺类、金属肥皂、天然蜡、硅油等爽滑剂，添加量优选为1000-5000ppm，以防止爽滑剂过度析出至内层表面而导致成形后出现的产品离层问题。

中国专利200410089189.2公开了一种锂电池软包装膜及其制造方法，该方法需要将铝箔双面或单面进行铬化处理形成化学转换处理层，将粘合树脂层挤出复合，将热封层与化学转化处理层相粘合形成产品。

中国专利200720068736.8公开了一种锂电池软包装膜，其由功能性涂层、耐热性树脂薄膜形成的外层、铝箔芯层、及由热塑性树脂薄膜形成的内层组成，在外层和(或)内层涂布诸如脂肪酸酰胺系的功能性涂层。

但是对于对洁净度、阻隔性、密封性有着较高要求的一些电子部件或医药品、摄影用药品等，内面含有诸如脂肪酸酰胺系迁移性润滑剂的封装材料将可能会无法适用，即使是少量润滑剂的析出，也会对封装内容物造成污染，爽滑剂的析出还会影响材料复合面的粘结性能，加大材料发生离层的可能，影响封装材料的阻隔性，甚至会出现因封装面过于爽滑导致的密封性能不佳，继而发生水蒸气、氧气渗入而导致的封装内容物的失效。

同时，尽管对铝箔采用铬酸盐氧化处理，处理工艺简单、成本低、化学转换处理层具有一定抗腐蚀性能且与树脂膜结合力好，但铬酸盐中常常含有的六价铬致癌且有毒性，氧化处理过程中产生的气雾及生产中的废水对生物体及环境都有严重危害，其应用已逐渐受到严格限制，欧盟从2006年7月开始实施的适用于电气电子产品的有毒有害物质禁用指令(RoSH)就明确对产品中的六价铬含量进行了限制。

现有技术中的电子部件用柔性封装材料尤其锂离子二次电池或电容器的封装材料，还长期存在成型生产和装配过程中的层间分离，密封不佳导致的电解液泄漏，成型不当导致的冲壳破损、加工成品率低的技术问题。

因此，如何使复合薄膜材料获得需求的高成型性、密封性、阻隔性和抗化学腐蚀性，同时兼顾封装材料内面洁净度及绿色生产需求，已成为业界需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一是提供一种冷冲成型用高密封柔性复合薄膜材料，可以使复合薄膜材料在获得需求的高成型性、密封性、阻隔性和抗化学腐蚀性的同时，兼顾封装材料内面洁净度及绿色生产需求，既适用于锂离子电池、电容器等对密封性能、阻隔性能、抗化学腐蚀性能要求极高的电子部件的软包成型封装，也适用于具有较高洁净度要求的医药用品、摄影用药品的封装使用要求。

本发明的另一目的是提供上述柔性复合薄膜材料的制备方法。