專利名稱：具有遮蔽效果的電池殼層結構的制作方法
技術領域：
本實用新型有關一種電池殼層結構，具體涉及一種具有遮蔽效果的電池殼層結構。
背景技術：
鋰離子二次電池被廣泛地作為筆記本電腦、手機、數(shù)字相機及電動汽車的電源，通常用于收容電池的電池外殼是金屬制的外殼。但隨著上述電子裝置的發(fā)達與普及，其輕量化，薄型化也隨之受到重視，同時所使用的電池亦盡可能減輕其重量，以及縮小電池的占用
空間，而來追求輕量化及薄型化。為了達成上述要求，現(xiàn)有的技術是將聚酰胺薄膜包覆住鋁箔層以構成電池殼層結構。但于使用此類樹脂薄膜作為電池外殼，一般采用透明薄膜，并不具備遮蔽圖案的功能，且無導熱能力，尚未滿足業(yè)界的要求。因此，仍需要一種具有遮蔽效果、優(yōu)異導熱效果的電池殼層結構。

實用新型內(nèi)容為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種具有遮蔽效果的電池殼層結構，該具有遮蔽效果的電池殼層結構具有優(yōu)異的遮蔽效果和導熱效果，且結構簡單、易于實施。本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是—種具有遮蔽效果的電池殼層結構，具有阻氣層、第一接著劑層、第二接著劑層、熱封裝層以及外保護層，所述阻氣層具有相對的內(nèi)表面和外表面，所述第一接著劑層形成于所述阻氣層的外表面，所述第二接著劑層形成于所述阻氣層的內(nèi)表面，所述熱封裝層形成于所述第二接著劑層，且所述第二接著劑層夾置于所述阻氣層和所述熱封裝層之間，所述熱封裝層包覆于電池外，所述外保護層形成于所述第一接著劑層，且所述第一接著劑層夾置于所述阻氣層和所述外保護層之間，所述外保護層遮蔽所述第一接著劑層和所述阻氣層。所述外保護層包括基部及形成于所述基部上的遮蔽膜，且所述基部夾置于所述遮蔽膜與所述第一接著劑層之間。所述基部為尼龍膜。所述遮蔽膜的厚度為5至20微米。所述遮蔽膜為黑色油墨層。所述外保護層是分散有黑色添加物的聚合物構成的黑色聚合物層，所述黑色添加物是碳材料和黑色著色劑中的至少一種。所述外保護層中的所述碳材料為碳粉、石墨、碳纖維和奈米碳管中的至少一種。所述聚合物為聚酰胺、聚酯或聚亞酰胺。以重量百分比計，所述外保護層中的黑色添加物占所述聚合物固含量的10%至25%。[0016]所述第一接著劑層還含有黑色添加物，所述黑色添加物是碳材料和黑色著色劑中的至少一種。所述第一接著劑層中的所述碳材料為碳粉、石墨、碳纖維和奈米碳管中的至少一種。 以重量百分比計，所述第一接著劑層中的所述黑色添加物占所述第一接著劑層固含量的10%至25 %。所述熱封裝層為聚烯烴系聚合物膜或聚烯烴系共聚物膜。所述阻氣層為金屬層。所述阻氣層為鋁箔。所述阻氣層的厚度為30至50微米。所述熱封裝層的厚度為30至100微米。所述外保護層的厚度為10至50微米。本實用新型的有益效果是本實用新型的具有遮蔽效果的電池殼層結構是將材質(zhì)例如為金屬的阻氣層設置于核心，以達到有效阻隔水氣的目的，在阻氣層的內(nèi)側設置熱封裝層，熱封裝層包覆或與電解液接觸，在阻氣層的外側設置外保護層，外保護層主要提供遮蔽效果、導熱性及耐候性。

圖I為本實用新型實施例I的具有遮蔽效果的電池殼層結構的剖面示意圖；圖2為本實用新型實施例2的具有遮蔽效果的電池殼層結構的剖面示意圖；圖3為本實用新型實施例3的具有遮蔽效果的電池殼層結構的剖面示意圖。
具體實施方式
實施例I :一種具有遮蔽效果的電池殼層結構，如圖I所示，具有阻氣層10、第一接著劑層11a、第二接著劑層lib、熱封裝層12以及不透明的外保護層13，所述阻氣層為金屬材質(zhì)，所述阻氣層具有相對的內(nèi)表面IOb和外表面10a，所述第一接著劑層形成于所述阻氣層的外表面，所述第二接著劑層形成于所述阻氣層的內(nèi)表面，所述熱封裝層形成于所述第二接著劑層，且所述第二接著劑層夾置于所述阻氣層和所述熱封裝層之間，所述熱封裝層包覆于電池外，所述外保護層形成于所述第一接著劑層，且所述第一接著劑層夾置于所述阻氣層和所述外保護層之間，所述外保護層遮蔽所述第一接著劑層和所述阻氣層，所述外保護層包括基部13a及形成于所述基部上的遮蔽膜13b，且所述基部夾置于所述遮蔽膜與所述第一接著劑層之間。本實施例的具有遮蔽效果的電池殼層結構的制備方法如下準備一材質(zhì)例如為鋁箔，且厚度為30至50微米的阻氣層10，在其上、下表面(外表面、內(nèi)表面)10a、IOb通過材質(zhì)如環(huán)氧樹脂或聚氨酯的第一接著劑層Ila和第二接著劑層Ilb黏合厚度為10至50微米的外保護層13以及30至100微米的熱封裝層12。該第一接著劑層Ila及第二接著劑層Ilb的厚度為3至5微米。如圖I所示，是先黏合基部13a，再通過涂布或貼合的方式形成遮蔽膜13b，即可得到本實施例的電池殼層結構。在此實施例中，基部13a可為例如尼龍的聚酰胺薄膜或聚酯薄膜(如聚碳酸酯薄膜)或是聚亞酰胺脂薄膜。在此遮蔽膜13b可為黑色油墨，厚度為5至20微米。該熱封裝層12為聚烯烴系聚合物或聚烯烴系共聚物薄膜。例如，聚乙烯或聚丙烯，或者聚乙烯及/或聚丙烯與其他烯烴之共聚物，該熱封裝層12也可為酸變性聚烯烴系樹脂，例如第1227693號臺灣專利所揭露的熱接合性樹脂。實施例2 :如圖2所示，本實施例2的具有遮蔽效果的電池殼層結構與實施例I的具有遮蔽效果的電池殼層結構(如圖I所示)僅外保護層結構不同，于本實施例中，該外保護層是單層結構的復合層13c。該復合層13c可通過將聚合物及黑色添加物來進行混摻而制造取得，黑色添加物是碳材料和黑色著色劑中的至少一種(黑色著色劑可以是黑色染料、黑色色粉和/或黑色顏料)，其中，以重量百分比計，黑色添加物占該聚合物固含量10%至25%，其中碳材料一般為碳粉、石墨、碳纖維、奈米碳管中的至少一種。于本實施例中，該復合層13c的聚合物選自聚酰胺、聚酯或聚亞酰胺，以于單層結構的外保護層中，同時提供耐候性與遮蔽性以及導熱性。實施例3 :如圖3所示，本實施例3的具有遮蔽效果的電池殼層結構與實施例I的具有遮蔽效果的電池殼層結構(如圖I所示)相同，當外保護層13’采用透明的基部13a’時，第一接著層11a’可添加碳材料、黑色顏料、黑色染料和黑色色粉這幾種添加物中至少一種，來進行混摻而制造取得，其中，以重量百分比計，該添加物占所含接著劑的固含量10%至25%，其中，碳材料一般為碳粉、石墨、碳纖維和奈米碳管中的至少一種。以下將對電池殼層結構進行評估測試。實施例使用的材料如下列所示
聚ΙΛ 烯取Θ南亞;剛料的流延型聚丨Λ 烯薄膜環(huán)氧樹脂 取Θ亞洲電材制備的環(huán)氧樹脂
(AEM-Vl)
鋁箔取自日木輕金屬株式會社(8079-0) 透明尼龍薄膜取自尤尼古町雙向拉伸薄膜
(EMBLEM 25)
黑色碳粉取自k協(xié)特公司(BLACK PEARLS 570)黑色尼龍薄膜取自東麗，明克特倫黑色汕樂 取自東洋汕樂(FDONEW)使用上述材料，依照圖I及圖2的結構，搭配表I所表列的各層條件即可制造出實施例I至3的樣品。其中鋁箔為阻氣層，聚丙烯為熱封裝層，使用環(huán)氧樹脂作為第一及第二接著劑層。各實施例的外保護層結構如下列所示實施例I使用黑色尼龍薄膜作為基部，再涂覆黑色油墨；實施例2使用尼龍材料與黑色油墨混合的復合層，即為黑色尼龍薄膜(取自尤尼吉可雙向拉伸薄膜EMBLEM 25)。在尼龍單體配料中，添加占整體樹脂量固含量約10至25 % (重量)的黑色油墨，再進行尼龍薄膜拉伸與制作；實施例3使用透明尼龍作為基部，再涂覆黑色油墨，第一接著劑使用黑色環(huán)氧樹脂。在接著劑配料中，添加占整體樹脂量固含量約10至25% (重量)的黑色碳料，再進行接著劑調(diào)配。比較例是使用透明尼龍作為基部，并不另外涂覆任何遮蔽膜的傳統(tǒng)電池殼層結構。以下將說明對實施例I至3的評估測試方法與結果一、熱傳導分析測試使用TechMax TPS500熱傳導系數(shù)儀(hot disk)進行熱傳導分析測試，在傳導器上下兩面覆蓋兩片電池殼層，再分別以兩鋼箔將樣品與傳導器夾置其中，并由傳導器測量樣品的導熱性能，測試本實用新型的樣品(實施例I至3)及一般傳統(tǒng)電池殼層結構迭合體(比較例)，測得的熱傳導系數(shù)結果記錄于表I中。傳統(tǒng)電池殼層結構 的熱傳導系數(shù)大約為O. 35(ff/(m · K))，由表I數(shù)據(jù)可知本實用新型的電池殼層結構可有效地增加熱傳導能力，將電池本身所產(chǎn)生的熱能導至外界，以降溫度對電池本身的傷害。二、光密度(optical density, 0D)分析使用分光亮度計(ColorQuest Xe Hunterlab)進行測量，一般數(shù)值愈高，表示光學密度(黑度)愈高，其透光性愈差；數(shù)值愈低，光學密度(黑度)愈低，其透光性愈好。使用光澤度計(Novo Gloss )測量光澤度，入射角設定為60°，其數(shù)值越大，代表其反射光強度越強，反之其數(shù)值越小，代表其反射光強度越弱。將其測得的明度與光澤度結果紀錄于表I中。傳統(tǒng)電池殼層結構外保護層部分的OD值僅O. 2，由光學密度(0D值)測試中亦可得知相較于傳統(tǒng)電池殼層結構，本實用新型具有良好的遮蔽效果。三、加工及密封性能測試以下述評估方法進行測試，并將結果紀錄于表I。I.沖壓成形性將實施例I至3的各種電池外殼用包裝料,制作成IlOmm x 180mm的電池殼迭層，在不限成形高度的垂直直線型金屬鑄模中，進行沖壓成形。根據(jù)各種電池外殼包裝材料的形成沉度作為成形性的評比。所使用金屬鑄模形狀為長邊60mm,短邊45mm,凹膜圓腳R=I至2mm,沖孔凸緣R=Imm,模凸緣 R=Imnin2.耐電解液特性將上述比較例與實施例I至3的各種電池外殼用包裝材料在電解液(碳酸二甲酯及碳酸乙酯(1:1)以及鋰鹽)中，然后在常溫下浸潰七天后的迭合強度。沖壓成形性及耐電解液特性的評價方法系列于表2。3.密封性評價在上述方法形成的方形殼中注入電解液(碳酸二甲酯及碳酸乙酯(1:1)以及鋰鹽)，熱密封后將殼倒置，在60°C保存I個月，確認有無密封。4.水蒸氣滲透性在上述方法形成的方形殼中填充電解液(碳酸二甲酯及碳酸乙酯(1:1)以及鋰鹽)，且密封在60°C x90%RH(室內(nèi)濕度)的環(huán)境下保存七天，用卡爾-費歇法測定電解液中的水分量。由表I可知，本實用新型的電池殼層結構可將水氣穿透率降至35ppm以下，具有優(yōu)異的防水氣效果，其亦有良好的沖壓成形性、耐電解液性及密封性，適合用于鋰電池軟性包裝材料。表I
權利要求1.一種具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于具有阻氣層、第一接著劑層、第二接著劑層、熱封裝層以及外保護層，所述阻氣層具有相對的內(nèi)表面和外表面，所述第一接著劑層形成于所述阻氣層的外表面，所述第二接著劑層形成于所述阻氣層的內(nèi)表面，所述熱封裝層形成于所述第二接著劑層，且所述第二接著劑層夾置于所述阻氣層和所述熱封裝層之間，所述熱封裝層包覆于電池外，所述外保護層形成于所述第一接著劑層，且所述第一接著劑層夾置于所述阻氣層和所述外保護層之間，所述外保護層遮蔽所述第一接著劑層和所述阻氣層。
2.如權利要求I所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述外保護層包括基部及形成于所述基部上的遮蔽膜，且所述基部夾置于所述遮蔽膜與所述第一接著劑層之間。
3.如權利要求2所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述基部為尼龍 膜。
4.如權利要求2所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述遮蔽膜的厚度為5至20微米。
5.如權利要求2所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述遮蔽膜為黑色油墨層。
6.如權利要求I所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述外保護層是分散有黑色添加物的聚合物構成的黑色聚合物層。
7.如權利要求I所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述熱封裝層為聚烯烴系聚合物膜或聚烯烴系共聚物膜。
8.如權利要求I所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述阻氣層為金屬層。
9.如權利要求8所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述阻氣層為鋁箔。
10.如權利要求I所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述阻氣層的厚度為30至50微米。
11.如權利要求I所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述熱封裝層的厚度為30至100微米。
12.如權利要求I所述的具有遮蔽效果的電池殼層結構，其特征在于所述外保護層的厚度為10至50微米。
專利摘要本實用新型公開了一種具有遮蔽效果的電池殼層結構，具有阻氣層、第一接著劑層、第二接著劑層、熱封裝層以及外保護層，第一接著劑層形成于阻氣層的外表面，第二接著劑層形成于阻氣層的內(nèi)表面，熱封裝層形成于第二接著劑層，且第二接著劑層夾置于阻氣層和熱封裝層之間，熱封裝層包覆于電池外，外保護層形成于第一接著劑層，且第一接著劑層夾置于阻氣層和外保護層之間，外保護層遮蔽第一接著劑層和阻氣層，該具有遮蔽效果的電池殼層結構能夠有效阻隔水氣，且具有優(yōu)異的遮蔽效果和導熱效果。
文檔編號H01M2/02GK202651216SQ20122026105
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權日2012年6月5日
發(fā)明者何冠毅, 林志銘, 呂常興, 金進興, 李建輝 申請人:昆山雅森電子材料科技有限公司