一种高冲深铝塑膜及其加工方法与流程

本发明涉及铝塑膜生产，特别涉及一种高冲深铝塑膜及其加工方法。

背景技术：

1、锂离子电池具有能量密度高，循环寿命长等优点，近年来得到了快速的发展。锂离子电池目前有钢壳、方形铝壳和软包装三种封装形式，其中软包装锂离子电池以其具有最高的单体能量密度、对内部超压气体有自动泄压防爆的功能和良好的尺寸适应性，近年来在动力电池市场占比越来越高。铝塑膜其主要结构是由三层膜材料复合而成，从外到内依次为保护层、铝箔层及热封层，通常，保护层为双向拉伸的尼龙膜，铝箔层为热轧工艺制备的铝箔，热封层为流延聚丙烯(cpp)，铝箔层主要由金属铝或铝铁合金构成，其主要是通过与氧气形成氧化膜，阻止水汽深入电芯内部，同时其也是铝塑膜冲深形变的主要结构，随着科技的不断发展，人们对于封装的制造工艺要求也越来越高。

2、现有的封装在使用时存在一定的弊端，传统铝箔的生产工艺主要为热轧和铸轧，铸轧工艺投入少，成本比热轧要低，但其生产的铝箔断裂伸长率较低，影响冲深性能，因此，一般都使用热轧生产的铝箔作为铝塑膜的原料，然而其断裂伸长率也仅为20-30％，对铝塑膜整体的冲深性能仍有不小的影响，另外，铝箔层在铝塑膜原材料中成本占比最高，超过了30％，给实际的使用过程带来了一定的不利影响。故此，我们提出了一种高冲深铝塑膜及其加工方法。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种高冲深铝塑膜及其加工方法，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种高冲深铝塑膜，从表层到内层依次包括：尼龙保护层、复合铝箔层和三层共挤流延聚丙烯层，所述尼龙保护层与复合铝箔层及复合铝箔层与三层共挤流延聚丙烯层均采用干式复合机进行干法复合；其中，所述三层共挤流延聚丙烯层为采用共挤出流延方式加工制备的三层共挤薄膜，由外至内依次包含铝箔粘结层、耐热层和热封层；所述复合铝箔层包括铝层和高分子层，所述高分子层的外表面通过物理气相沉积法形成有铝层。

4、优选的，所述高分子层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚苯乙烯、它们的衍生物及它们的共聚物中的一种或多种。

5、优选的，所述高分子层的厚度为10-100μm，且高分子层的断裂伸长率为30-200％，所述铝层的厚度在0.5-15μm。

6、优选的，所述铝箔粘结层包括共聚聚丙烯及辅助剂，且铝箔粘结层的熔点为110-160℃，厚度为5-10μm。

7、优选的，所述耐热层包括聚4-甲基-1-戊烯、均聚聚丙烯、丙烯基弹性体及辅助剂，且耐热层的熔点为160-240℃，厚度为5-30μm。

8、优选的，所述热封层包括共聚聚丙烯、丙烯基弹性体及辅助剂，且热封层的熔点为110-160℃，厚度范围为5-20μm。

9、优选的，所述尼龙保护层包括双向拉伸聚酰胺薄膜，厚度为10-50μm。

10、一种高冲深铝塑膜的加工方法，包括以下步骤：

11、s1：提供尼龙保护层、铝层、高分子层、铝箔粘结层、耐热层及热封层；

12、s2：在高分子层至少一个表面通过物理气相沉积法形成铝层，使高分子层与铝层相结合，得到复合铝箔层；

13、s3：将铝箔粘结层、耐热层和热封层通过共挤出流延方式制备得到三层共挤流延聚丙烯层；

14、s4：对三层共挤流延聚丙烯层的外表面及内表面通过钝化处理液进行钝化处理；

15、s5：将尼龙保护层和复合铝箔层通过干式复合机进行干法复合；

16、s6：将复合铝箔层和三层共挤流延聚丙烯层通过干式复合机进行干法复合，得到高冲深铝塑膜。

17、优选的，在所述s3中，所述三层共挤流延聚丙烯层中的铝箔粘结层、耐热层和热封层的厚度比为1：2：1。

18、优选的，在所述s4中，所述钝化处理液包含磷酸、聚丙烯酸及三价铬盐，干燥后所述三层共挤流延聚丙烯层的外表面及内表面的铬附着量为15-30mg/m2。

19、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

20、1、本发明制备得到的高冲深铝塑膜，结构简单，热封强度高、耐电解液腐蚀性能强、工艺成本低，封装完成的电池安全性能高，冲深性能强，具有良好的抗针孔性能，使用效果相对于传统方式更好，可推广使用。

21、2、本发明高冲深铝塑膜的加工方法，通过物理气相沉积的方式在高分子层表面沉积铝层，用带有高分子层的复合铝箔层代替传统的铝箔层，其断裂伸长率有极大的提高，以此制备的高冲深铝塑膜大大增加了冲深性能，有利于高冲深铝塑膜的生产加工，带有高分子层的复合铝箔层具有良好的抗针孔性能，极大的提高了软包装锂离子的安全性能，且由于高分子层的引入，铝层在铝塑膜原材料中成本占比也将有所降低，节省了有色金属，也节约了成本。

22、3、本发明高冲深铝塑膜的加工方法，采用共挤出流延方式加工制备三层共挤流延聚丙烯层，具有较好的初始热封强度及较低的厚度变化比，从而提高高冲深铝塑膜的热封强度及耐电解液腐蚀性能，提高高冲深铝塑膜的热封工艺区间，对电池封装设备及封装工艺要求较低，从而降低工艺成本及提高封装完成的电池安全性能。

技术特征：

1.一种高冲深铝塑膜，其特征在于：从表层到内层依次包括：尼龙保护层(1)、复合铝箔层(2)和三层共挤流延聚丙烯层(3)，所述尼龙保护层(1)与复合铝箔层(2)及复合铝箔层(2)与三层共挤流延聚丙烯层(3)均采用干式复合机进行干法复合；其中，所述三层共挤流延聚丙烯层(3)为采用共挤出流延方式加工制备的三层共挤薄膜，由外至内依次包含铝箔粘结层(31)、耐热层(32)和热封层(33)；所述复合铝箔层(2)包括铝层(21)和高分子层(22)，所述高分子层(22)的外表面通过物理气相沉积法形成有铝层(21)。

2.根据权利要求1所述的一种高冲深铝塑膜，其特征在于：所述高分子层(22)包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚苯乙烯、它们的衍生物及它们的共聚物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种高冲深铝塑膜，其特征在于：所述高分子层(22)的厚度为10-100μm，且高分子层(22)的断裂伸长率为30-200％，所述铝层(21)的厚度在0.5-15μm。

4.根据权利要求1所述的一种高冲深铝塑膜，其特征在于：所述铝箔粘结层(31)包括共聚聚丙烯及辅助剂，且铝箔粘结层(31)的熔点为110-160℃，厚度为5-10μm。

5.根据权利要求1所述的一种高冲深铝塑膜，其特征在于：所述耐热层(32)包括聚4-甲基-1-戊烯、均聚聚丙烯、丙烯基弹性体及辅助剂，且耐热层(32)的熔点为160-240℃，厚度为5-30μm。

6.根据权利要求1所述的一种高冲深铝塑膜，其特征在于：所述热封层(33)包括共聚聚丙烯、丙烯基弹性体及辅助剂，且热封层(33)的熔点为110-160℃，厚度范围为5-20μm。

7.根据权利要求1所述的一种高冲深铝塑膜，其特征在于：所述尼龙保护层(1)包括双向拉伸聚酰胺薄膜，厚度为10-50μm。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种高冲深铝塑膜的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种高冲深铝塑膜的加工方法，其特征在于：在所述s3中，所述三层共挤流延聚丙烯层(3)中的铝箔粘结层(31)、耐热层(32)和热封层(33)的厚度比为1：2：1。

10.根据权利要求8所述的一种高冲深铝塑膜的加工方法，其特征在于：在所述s4中，所述钝化处理液包含磷酸、聚丙烯酸及三价铬盐，干燥后所述三层共挤流延聚丙烯层(3)的外表面及内表面的铬附着量为15-30mg/m2。

技术总结本发明涉及铝塑膜生产技术领域，尤其为一种高冲深铝塑膜及其加工方法，从表层到内层依次包括：尼龙保护层、复合铝箔层和三层共挤流延聚丙烯层，尼龙保护层与复合铝箔层及复合铝箔层与三层共挤流延聚丙烯层均采用干式复合机进行干法复合；其中，三层共挤流延聚丙烯层为采用共挤出流延方式加工制备的三层共挤薄膜，由外至内依次包含铝箔粘结层、耐热层和热封层；复合铝箔层包括铝层和高分子层，高分子层的外表面通过物理气相沉积法形成有铝层。本发明所述的一种高冲深铝塑膜及其加工方法，制备得到的高阻隔性铝塑膜，结构简单，热封强度高、耐电解液腐蚀性能强、工艺成本低，封装完成的电池安全性能高，冲深性能强，具有良好的抗针孔性能。技术研发人员：肖均,王建清,陈瑶受保护的技术使用者：至信搏远新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23