CN108598295A - 一种铝塑膜及包含其的锂电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝塑膜及包含其的锂电池。该铝塑膜摒弃现有采用胶粘带对裸电芯与铝塑膜进行粘结，首次直接在铝塑膜的热封层上设置热熔胶层，并将热熔胶层的厚度设置为2‑3μm，这样就可直接将裸电芯放置于热熔胶层区域，热熔胶层在加压和加热下会熔化，利用热熔胶层将裸电芯封装起来的同时，熔化的热熔胶会在裸电芯外表面上形成一层粘结层，相对于现有技术大大增加了粘结面积，故而只需2‑3μm的厚度就可起到很好的粘结效果。与此同时，熔化的热熔胶会将裸电芯外表面上游离的电解液排挤出去，使电解液无法回流至电芯表面，从而解决了锂电池表面胀液的现象，改善了锂电池的外观。

Description

一种铝塑膜及包含其的锂电池

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种铝塑膜及包含其的锂电池。

背景技术

铝塑膜是软包装锂电池电芯封装的关键材料，单片电池组装后用铝塑膜密封，形成一个电池，铝塑膜起保护内容物的作用。其主要由尼龙层、Al层与PP层三层构成，三层中各层有各层的作用，其中尼龙层是为了保证铝塑膜的外形，保证在制造成锂离子电池之前，膜不会发生变形；Al层是由一层金属铝构成，其作用是防止水的渗入；PP层是用于锂电池的热封装。

通过上述铝塑膜将裸电芯封装其内，在实际生产过程中，裸电芯多为卷芯，为了对卷芯进行收尾，一般会采用胶粘带对卷芯尾部进行黏贴处理，因此，胶粘带的粘结性能显得至关重要。为此，中国专利文献CN105950043A公开了一种能提高电池抗跌落性能的胶粘带。其包括五层结构，第一层为常温具有粘结性的压敏胶，用于粘结电池极组的外表面；第二层为基材；第三层为底涂胶，用于粘结基材和第四层；第四层为胶黏层，用于粘结电池外壳的内表面；第五层为双面离型膜。

上述技术中，利用压敏胶去粘结电池极组的外表面，利用胶黏层去粘结锂电池外壳，从而将铝塑膜与裸电芯粘结在一起，减少了两者间的相对位移，提高了电池的抗跌落性能。但令人遗憾地，其厚度最低仍在8μm以上，如此厚度的胶粘带仍会影响锂电池的能量密度，但是若再降低其厚度，又会导致其粘结性下降。与此同时，胶粘带是粘结在裸电芯的收尾处，来防止裸电芯散开，但在实际生产过程中，此种方式易造成锂电池因电解液游离在裸电芯外表面而导致软包电芯表面出现胀液现象，特别是面对高能量密度的锂电池时，该现象更为突出。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有锂电池的能量密度易受胶粘带厚度影响，且裸电芯表面易出现胀液现象的缺陷，进而提供一种裸电芯表面不易出现胀液、粘结面积大、操作简单的铝塑膜及包含其的锂电池。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的铝塑膜，包括本体，所述本体包括基体层和设置其上的热封层，

还包括热熔胶层，所述热熔胶层设置于所述热封层上，所述热熔胶层的厚度为2-3μm。

本发明所提供的铝塑膜，摒弃现有采用胶粘带对裸电芯与铝塑膜进行粘结，首次直接在铝塑膜的热封层上设置热熔胶层，并将热熔胶层的厚度设置为2-3μm，这样就可直接将裸电芯放置于热熔胶层区域，热熔胶层在加压和加热下会熔化，利用热熔胶层将裸电芯封装起来的同时，熔化的热熔胶会在裸电芯外表面上形成一层粘结层，相对于现有技术大大增加了粘结面积，故而只需2-3μm的厚度就可起到很好的粘结效果。与此同时，熔化的热熔胶会将裸电芯外表面上游离的电解液排挤出去，使电解液无法回流至电芯表面，从而解决了锂电池表面胀液的现象，改善了锂电池的外观。

进一步地，所述热熔胶层至少为两块，相邻两块热熔胶层间存在间隙，这样便于封装裸电芯，同时将游离电解液排至间隙。

进一步地，在大于0.5Mpa的条件下，所述热熔胶层的熔融温度为60-85℃，这样条件下能尽量降低热熔胶层的厚度，避免其对锂电池能量密度的影响，同时兼顾热熔胶的粘结性能，实现对裸电芯良好的收尾效果。

进一步地，所述热封层的熔化温度为150-180℃，该熔化温度下的热封层能有效保证热封效果。

进一步地，所述基体层包括依次叠层设置的塑形层和防水层；

所述热封层设置于所述防水层上；

所述塑形层、防水层和热封层的厚度之比(4-5)：(6.5-8)：(6-8)，通过将三层设置成特定配比的厚度能更好地提高封装效果。

进一步地，所述本体的厚度为70-160μm。

进一步地，在所述热熔胶层的边界与所述热封层的边界之间预留封装区域，从而方便实现裸电芯的封装。

进一步地，还包括至少一个用于容置裸电芯的容置腔，设置于所述热熔胶层上。

进一步地，所述容置腔为两个，分别设置于相邻两块热熔胶层上，且沿相邻两块热熔胶层的间隙将两者对折在一起时，所述容置腔彼此对应，以将裸电芯封装于所述容置腔内。

此外，本发明还提供了一种锂电池，采用上述的铝塑膜。

进一步地，还包括正极耳，一端与裸电芯的正极连接，相对端从所述铝塑膜伸出至外界；

负极耳，一端与裸电芯的负极连接，相对端从所述铝塑膜伸出至外界。

该锂电池表面未出现涨液现象，表面平整，锂电池的外观良好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中铝塑膜的结构示意图；

图2为本发明实施例中未裁剪的铝塑膜的结构示意图；

图3为本发明实施例中完成裁切和冲坑后的铝塑膜的结构示意图；

图4为用图3中的铝塑膜封装裸电芯后所形成的锂电池结构示意图；

附图标记说明如下：

1-本体；2-热熔胶层；2-1-第一热熔胶层；2-2-第二热熔胶层；3-容置腔；3-1-第一容置腔；3-2-第二容置腔；4-侧封区域；4-1-第一侧封区域；4-2-第二侧封区域；5-顶封区域；6-正极耳；7-负极耳；8-绝缘片；8-1-第一绝缘片；8-2-第二绝缘片；9-裁切线；9-1-第一裁切线；9-2-第二裁切线。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供了一种铝塑膜，如图1和2所示，包括本体1，本体1包括基体层和设置其上的热封层，具体地，基体层包括依次叠层设置的塑形层和防水层，热封层设置于防水层上，例如将热封层涂覆于防水层上；更具体地，塑形层为尼龙层，防水层为Al金属层，热封层为聚丙烯层，塑形层的颜色可为白色；

还包括热熔胶层2，热熔胶层2间隔设置于热封层上，热熔胶层的厚度为2-3μm，在本实施例中，热熔胶层2至少为2块，如图3所示，热熔胶层2为两块，分别为第一热熔胶层2-1和第二热熔胶层2-2。

上述铝塑膜中，摒弃现有采用胶粘带对裸电芯与铝塑膜进行粘结，首次直接在铝塑膜的热封层上设置热熔胶层2，并将热熔胶层2的厚度设置为2-3μm，这样就可直接将裸电芯放置于热熔胶层区域，热熔胶层2在加压和加热下会熔化，利用热熔胶层2将裸电芯封装起来的同时，熔化的热熔胶会在裸电芯外表面上形成一层粘结层，相对于现有技术大大增加了粘结面积，故而只需2-3μm的厚度就可起到很好的粘结效果。与此同时，熔化的热熔胶会将裸电芯外表面上游离的电解液排挤出去，从而解决了锂电池表面胀液的现象，改善了锂电池的外观。

为了尽量降低热熔胶层2的厚度，避免其对锂电池能量密度的影响，同时兼顾热熔胶的粘结性能，实现对裸电芯良好的收尾效果，热熔胶层在60-85℃，且不低于0.5Mpa的条件下熔融，更具体地，热熔胶层2所采用材质为EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、EAA(乙烯丙烯酸共聚物)等，或者聚乙烯、聚苯乙烯或聚四氟乙烯中的至少一种经常规方式改性后能满足60-85℃，且不低于0.5Mpa的条件下熔融即可。

为方便采用上述铝塑膜来实现裸电芯封装，在热熔胶层2的边界与热封层的边界之间预留封装区域，具体地，封装区域为侧封区域4和顶封区域5，更具体地，侧封区域4可为两个，分别为第一侧封区域4-1和第二侧封区域4-2。

还包括至少一个用于容置裸电芯的容置腔3，其设置于热熔胶层2上；在本实施例中，如图3所示，容置腔3为两个，其为第一容置腔3-1和第一容置腔3-2，分别设置于相邻二块热熔胶层2上，且沿相邻二块热熔胶层的间隙将两者对折在一起时，容置腔3彼此对应，以将裸电芯封装于容置腔3内。

实施例2

本发明实施例提供了一种铝塑膜，在上述实施例1的基础上，利用封头将加压和加温方式施加于侧封区域4和顶封区域5，使热封层熔化黏合在一起，然后封头撤去，降温就固化黏结，从而保证裸电芯的封装效果，为了优化热封效果，热封层的熔化温度为150-180℃；本体的厚度为70-160μm；

更进一步地，塑形层、防水层和热封层的厚度之比为(4-5)：(6.5-8)：(6-8)，设置如此比例能更好地提高封装效果。

实施例3

本发明实施例提供了一种铝塑膜，在上述实施例1或2的基础上，容置腔3的深度与裸电芯的厚度相适应，例如，当为两个容置腔3时，容置腔3的深度为裸电芯厚度的1/2，更具体地，容置腔3的深度为3-4mm；当为一个容置腔3时，容置腔3的深度与裸电芯厚度相等。通过将容置腔3设置一定深度，不但能更好地容置裸电芯，同时也能避免热熔胶层2对冲坑设备的影响。

实施例4

本发明实施例提供了一种铝塑膜，在上述实施例1、2或3的基础上，作为可变型的实施方式，容置腔3为一个，塑形层的颜色为黑色；热熔胶层2在常温下无粘接效果，在高温高压的作用下可表现出粘接效果，并且在电解液的环境下能保持性质稳定即可；当然，也可不采用树脂，只要能在高温高压的作用下可表现出粘接效果，并且在电解液的环境下能保持性质稳定的其它热熔胶也可以。

实施例5

本发明实施例提供了一种锂电池，如图4所示，采用上述铝塑膜。

其封装过程如下：首先，如图2所示，在本体1上设置涂胶区域和裁切位置，裁切位置可通过裁切线9画出，具体的，裁切线9为第一裁切线9-1和第二裁切线9-2，在生产过程中，根据裸电芯不同的型号，裁切设备沿着虚线第一裁切线9-1和第二裁切线9-2完成铝塑膜的裁切。因裁切位置并未涂胶，所以与常规铝塑膜的裁切方法一样。最终将本体分成若干块，如4块，每块上靠近一侧边间隔涂覆两块热熔胶层2，并在热熔胶层2的正中央冲坑，形成容置腔3，并将裸电芯放置于容置腔3内，且沿相邻二块热熔胶层2的间隙将两者对折在一起时，在热压成型或夹具化成的工艺中，裸电芯本体置于上、下两块加压的夹板之间，其中，裸电芯的面压需大于0.5Mpa，裸电芯所处的环境温度在60～85℃之间，在此高温高压作用下，熔融后的热熔胶层2将裸电芯与本体粘接在一起，不但粘接面积大，粘接效果良好，而且能将裸电芯表面游离的电解液排挤到其它角落位置，使裸电芯表面更加平整和美观。同时在震动或跌落的过程中，裸电芯与铝塑膜之间的相对位移较小，正负极耳受到的力矩也相应减小，从而避免了极耳断裂所导致的裸电芯断路的不良现象出现。

此外，通过计算，单个裸电芯涂胶区域的最大总面积＝2×(长-2mm)×(宽-2×R角半径))，其中，长是指容置腔3的长度；宽是指容置腔3的宽度；R角半径是指容置腔3内倒角的半径，通过计算能确定热熔胶的面积和位置，从而保证裁切、冲坑、顶侧封等位置保持原有状态(即不涂胶状态)，所以，不需要改变设备及工艺参数等即可完成生产，极大地节约了生产成本；对于一些宽度较宽，质量大的电芯，例如平板电脑电芯，本申请的铝塑膜能提供较大的粘结面积，改善了粘接效果。

更进一步地，还包括正极耳6，一端与裸电芯的正极连接，相对端从铝塑膜伸出至外界；负极耳7，一端与裸电芯的负极连接，相对端从铝塑膜伸出至外界；

还包括，绝缘片8，设置于顶封区域，用于将极耳与铝塑膜隔离；具体地，绝缘片8为两个，分别为第一绝缘片8-1和第二绝缘片8-2，绝缘片8具体可为绝缘胶。

随机抽取100个上述锂电池，通过观察上述100个锂电池，其裸电芯表面均未出现胀液现象。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种铝塑膜，包括本体，所述本体包括基体层和设置其上的热封层，

其特征在于，还包括，

热熔胶层，所述热熔胶层设置于所述热封层上，所述热熔胶层的厚度为2-3μm。

2.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述热熔胶层至少为两块，相邻两块热熔胶层间存在间隙。

3.根据权利要求1或2所述的铝塑膜，其特征在于，在大于0.5Mpa的条件下，所述热熔胶层的熔融温度为60-85℃。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，所述热封层的熔化温度为150-180℃。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，所述基体层包括依次叠层设置的塑形层和防水层；

所述热封层设置于所述防水层上；

所述塑形层、防水层和热封层的厚度之比(4-5)：(6.5-8)：(6-8)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，所述本体的厚度为70-160μm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，在所述热熔胶层的边界与所述热封层的边界之间预留封装区域。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，还包括，

至少一个用于容置裸电芯的容置腔，设置于所述热熔胶层上。

9.根据权利要求8所述的铝塑膜，其特征在于，所述容置腔为两个，分别设置于相邻两块热熔胶层上，且沿相邻两块热熔胶层的间隙将两者对折在一起时，所述容置腔彼此对应，以将裸电芯封装于所述容置腔内。

10.一种锂电池，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的铝塑膜。