本發(fā)明涉及一種制造層壓材料的方法,還涉及層壓材料用于制造電池殼體的用途。
背景技術(shù):
1、硬包電池殼體是動力電池的承載件,用于承載極板、隔板、電解液等所有的組成物質(zhì),它要求具有較好的耐酸堿性、高強度和良好的加工性,主要用于保護電池在受到外界碰撞、擠壓時不會損壞??萍及l(fā)展至今,人們渴望得到高容量的電池,相同類型的電池可以通過增加體積來獲得更大的容量,這需要增大電池殼體的體積。
2、在拉深成型工藝生產(chǎn)大體積的硬包電池殼體時,現(xiàn)有的工藝先對金屬基材拉深成型得到電池殼體坯,再在電池殼體坯上覆膜,此工藝存在步驟繁多、成本高、覆膜工藝一致性差等問題。也有工藝在成型電池殼體前先行覆膜再拉深成型,然而只能進行小深度拉深,不能生產(chǎn)拉深深度大于120mm而被覆的薄膜不斷裂的電池殼體。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種制造層壓材料的方法,其能夠制造適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深成型工藝的層壓材料。
2、本發(fā)明提供了一種制造層壓材料的方法,包括以下步驟:取厚度為0.12mm至2.0mm的金屬基材;取復(fù)合膜,復(fù)合膜包括一個粘接層和一個聚烯烴層,將復(fù)合膜覆蓋至金屬基材的至少一個表面,并使復(fù)合膜的設(shè)置有粘接層的一面朝向金屬基材,聚烯烴層中聚烯烴的斷裂伸長率為300%至800%;在復(fù)合膜的溫度為100℃至180℃以及壓力為0.1n/mm2至10n/mm2的條件下進行層壓,層壓時間為0.001秒至1秒;層壓結(jié)束后,保溫,將保溫溫度維持在80℃以上保持1秒以上;以及冷卻,其中溫度控制在60℃以下,保持2秒以上。
3、本發(fā)明通過選擇復(fù)合膜的材料組成,并與上述層壓材料制造工藝相配合,使層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。
4、在制造層壓材料的方法的再一個示意性實施方式中,在將復(fù)合膜分別覆蓋至金屬基材的至少一個表面的步驟之前,還包括以下步驟:涂覆粘結(jié)劑至金屬基材的將被復(fù)合膜覆蓋的至少一個表面,粘結(jié)劑為環(huán)氧系粘結(jié)劑、聚氨酯系粘結(jié)劑和丙烯酸系粘結(jié)劑中的一種或多種。借此提高復(fù)合膜和金屬基材的粘結(jié)力。
5、在制造層壓材料的方法的又一個示意性實施方式中,在冷卻步驟之后,還包括以下步驟:80℃以上的溫度下加熱1秒以上,所述加熱采用電加熱、熱風加熱或輥加熱的方式。借此消除復(fù)合膜在膜厚度方向的應(yīng)力差異,降低復(fù)合膜內(nèi)樹脂的結(jié)晶度,從而提高層壓材料的加工性能。
6、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,粘接層包含eva及其改性物、eaa及其改性物、包含馬來酸酐的聚烯烴和包含馬來酸酐的聚酯中的一種或多種。借此利于獲得聚烯烴層和金屬基材之間的可靠粘接。
7、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,復(fù)合膜的厚度為17.5μm至150μm。借此利于提高層壓材料的工藝性。
8、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,復(fù)合膜還包括一個潤滑層,潤滑層包含聚烯烴和潤滑劑。潤滑層形成于聚烯烴層的背離粘接層的一側(cè)。在每個復(fù)合膜中,潤滑層、聚烯烴層和粘接層的厚度比為3:4:3至1:8:1。借此利于收卷的復(fù)合膜在層壓過程中不粘連而易于放卷,防止復(fù)合膜的表面由于粘連而損傷。
9、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,復(fù)合膜還包括一個阻隔層。阻隔層的厚度為5μm以上。阻隔層由當氧透氣率為90%rh時透氣量為5ml(m2·day·mpa)以下的樹脂構(gòu)成,且形成于聚烯烴層和潤滑層之間。借此賦予層壓材料強阻隔性以阻隔電池的電解液中小分子物質(zhì)向外部滲透。
10、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,聚烯烴層和潤滑層中包含的聚烯烴相同且選自pp和pe中的一種或多種,當氧透氣率為90%rh時透氣量為5ml(m2·day·mpa)以下的樹脂為乙烯-乙烯醇共聚物。借此利于提高潤滑層和聚烯烴層的相容性,使?jié)櫥瑢雍途巯N層緊密結(jié)合不產(chǎn)生剝離,使層壓材料在后續(xù)拉深成型中避免復(fù)合膜分層,有利于提高層壓材料的產(chǎn)品質(zhì)量。
11、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,復(fù)合膜還包括一個pet層。pet層覆于聚烯烴層背離粘接層的一側(cè)。借此使層壓材料具備耐劃傷性。
12、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,pet層與聚烯烴層之間通過粘合劑連接。借此實現(xiàn)pet層與聚烯烴層之間的牢固粘接。
13、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,在將復(fù)合膜覆蓋至金屬基材之前,將復(fù)合膜的背離粘接層的一側(cè)貼合至一個襯底膜,并用模切模具在保持襯底膜完好的情況下將復(fù)合膜切割為連續(xù)和/或不連續(xù)的膜塊。在金屬基材被覆膜塊后裸露出部分金屬基材,以便于后續(xù)例如焊接等操作。
14、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,襯底膜為離型pet、離型紙或離型無紡布。
15、在制造層壓材料的方法的另一個示意性實施方式中,金屬基材選自未經(jīng)處理的鋁板、預(yù)先經(jīng)過ti/zr處理的鋁板、cr處理的鋁板、cp處理的鋁板、熱水改性處理的鋁板、陽極化處理的鋁板和經(jīng)過表面處理的鋼板中的一種,經(jīng)過表面處理的鋼板為經(jīng)過電鍍、ti/zr處理、cr處理、cp處理、熱水改性處理和陽極化處理中一種或多種表面處理工藝組合處理后得到的鋼板。
16、在一種具體的實施例中,金屬基材的厚度可以采用0.12mm或2mm,金屬基材可以選用未經(jīng)處理的鋁板、預(yù)先經(jīng)過ti/zr處理的鋁板、cr處理的鋁板、cp處理的鋁板、熱水改性處理的鋁板、陽極化處理的鋁板和經(jīng)過表面處理的鋼板中的一種,均可以獲得層壓材料,獲得的層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。在一種具體的實施例中,層壓溫度采用100℃或180℃,均可以獲得層壓材料,使層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。
17、在一種具體的實施例中,層壓壓力采用0.1n/mm2或10n/mm2均可以獲得層壓材料,獲得的層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。
18、在一種具體的實施例中,層壓時間采用0.001秒或1秒均可以獲得層壓材料,獲得的層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。
19、在一種具體的實施例中,保溫溫度采用維持在80℃,可以獲得層壓材料,獲得的層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。
20、在一種具體的實施例中,保溫時間采用1秒可以獲得層壓材料,使層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。
21、在一種具體的實施例中,冷卻步驟中的溫度控制在60℃,可以獲得層壓材料,獲得的層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。
22、在一種具體的實施例中,粘接層可以采用eva、eva的聚乙烯改性物、eva的聚丙烯改性物、eaa、eaa的聚乙烯改性物、eaa的聚丙烯改性物、包含馬來酸酐的聚丙烯、包含馬來酸酐的聚乙烯、包含馬來酸酐的聚丁烯、包含馬來酸酐的聚對苯二甲酸乙二醇酯、包含馬來酸酐的聚對苯二甲酸丁二醇酯等,均可以獲得層壓材料,獲得的層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。
23、在一種具體的實施例中,潤滑層、聚烯烴層和粘接層的厚度比采用1:8:1,可以獲得層壓材料,獲得的層壓材料能夠適應(yīng)最大拉深深度為200mm的拉深工藝而避免復(fù)合膜斷裂和從金屬基材上剝離的缺陷。
24、本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述的方法制造的層壓材料用于制造電池殼體的用途。
25、在制造的層壓材料用于制造電池殼體的用途的再一種示意性實施方式中,層壓材料用于通過拉深成型工藝制造電池殼體。拉深成型工藝的拉深深度為120mm至200mm。在拉深深度為120mm至200mm的成型工藝,采用本發(fā)明的方法制造的層壓材料以制造電池殼體,復(fù)合膜與金屬基材貼合良好,未呈現(xiàn)斷裂和剝離的缺陷。