[发明专利]一种高冲深成型性能铝塑复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高冲深成型性能铝塑复合膜。该高冲深成型性能铝塑复合膜依次包括改性材料外层保护层、外层胶水层、外层无铬防腐层、铝箔、内层无铬防腐层、内层胶水层和内层热封层；其中，所述改性材料外层保护层的原料包括尼龙和/或聚酯、以及聚轮烷，所述聚轮烷的重量占原料总重量的0.5％‑10％。本发明的一种高冲深成型性能铝塑复合膜，通过其多层复合结构、通过聚轮烷改性剂对尼龙或聚酯薄膜进行改性、定量确定外层保护层与铝箔层间胶水的弹性率和延伸率等性能参数；能够提高复合膜的冲深成型性能。

技术领域

本发明涉及动力电池软包铝塑复合膜技术领域，尤其涉及一种高冲深成型性能铝塑复合膜及其制备方法。

背景技术

软包锂离子电池已被广泛利用于电子产品，随着新能源汽车产业的迅速发展，市场进一步扩大，软包锂离子电池在能量密度方面具有明显的优势。

成型性能是软包铝塑复合膜的最重要性能之一，目前，市售产品中一般认为外层为尼龙膜的产品较好，外层为聚酯薄膜类产品较差。

现有的软包锂离子电池封装所采用的铝塑复合膜，其主流结构一般为外层保护层(尼龙或聚酯薄膜)+铝箔层(单面或双面进行防腐处理)+内层热封层(一般为聚烯烃系材料)。

其中外层保护层对铝塑复合膜的成型性能具有较大影响。外层保护层具有一定的拉伸强度、延伸率是保障铝塑复合膜成形性能的必要条件。在保持尼龙(或聚脂薄膜)的强度在一定范围的前提下最大限度提高其断裂延伸率一直以来是业界的重要课题。

为了提高复合膜的冲深性能，各铝塑复合膜厂家已开发出多种技术，例如利用力学性能更均衡的吹膜尼龙，或者在铝塑膜表面涂布爽滑剂以增加成型时的滑动等。总的来说，现有技术中为提高铝塑复合膜的冲深成型性能，主要采用以下几种方法：采用强度、断裂延伸率均较高的尼龙等材料；采用各向力学性能相对均衡的吹塑薄膜；通过控制尼龙或聚酯薄膜的拉伸比等工艺参数或者材料改性获得力学性能更为均一的薄膜材料；通过在外层保护层涂布爽滑涂层以增加滑动补偿。

以上诸法均尚存不足。首先，使用尼龙材料，无论是双向拉伸或吹塑，虽可获得较好的成型性能，但尼龙易吸湿，在不同环境下性能变化较大，且尼龙本身的延伸性能尚不能满足较严苛的成型条件(如圆筒形电池或者双坑冲深)。通过添加涂布爽滑剂时易附着于成型模具造成污染等问题。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提出一种高冲深成型性能铝塑复合膜及其制备方法，能够提高冲深成型性能。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高冲深成型性能铝塑复合膜，该高冲深成型性能铝塑复合膜依次包括改性材料外层保护层、外层胶水层、外层无铬防腐层、铝箔、内层无铬防腐层、内层胶水层和内层热封层；

其中，所述改性材料外层保护层的原料包括：尼龙和/或聚酯、以及聚轮烷，所述聚轮烷的重量占原料总重量的0.5％-10％。

上述的聚轮烷可以是本领域常用的聚轮烷，包括4,4’-双吡啶/双四环素乙烯吡啶盐(4,4'-bipyridium/bis(4-pyridinium)ethylene tetracationic cyclophane)和/或双甲藻(1,5-dinaphtho crown-10)。

上述的高冲深成型性能铝塑复合膜中，改性材料外层保护层中，尼龙和聚酯可以同时使用也可以择一使用，然后与聚轮烷配合，聚轮烷作为改性剂对尼龙或聚酯薄膜进行改性，能够改善铝塑复合膜的冲深成形性能，能够改善纯尼龙膜或纯聚酯薄膜的强度和延伸率，即在保障一定强度范围的同时其断裂延伸率可提高3-10倍，从而大幅度提高铝塑复合膜的冲深成型性能。

上述的高冲深成型性能铝塑复合膜中，优选的，所述改性材料外层保护层是通过将改性材料外层保护层的原料混合造粒后通过吹膜或双向拉伸制膜制备得到的。