CN202174779U - 电池壳层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池壳层结构，设有阻气层、第一接着剂层、第二接着剂层、内覆层和外覆层，内覆层通过第一接着剂层粘附于阻气层上表面，外覆层通过第二接着剂层粘附于阻气层下表面，本实用新型将金属材质的阻气层设置于电池壳层结构的核心以供有效阻隔水气，并在阻气层的一面上设置内覆层，内覆层用于包覆电池或与电解液接触，阻气层另一面上设置外覆层，外覆层则是通过聚酰亚胺保护所述阻气层并提供基本的耐候性，且由铁氟龙进一步提供耐候性和阻水气功能，综上，本实用新型的电池壳层结构具有优异防水气效果以及耐候性。

Description

电池壳层结构

技术领域

本实用新型属于电池领域，主要涉及一种具有由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜的电池壳层结构。

背景技术

锂离子二次电池被广泛地作为笔记本电脑、手机、数码相机及电动车的电源，通常用于收容电池的电池外壳是金属制的外壳。但随着上述电子产品的发达与普及，其轻量化、薄型化也随之受到重视，同时其所使用的电池也尽可能减轻重量，以及缩小电池的占用空间，而来追求轻量化及薄型化。

为了达成上述要求，现有的技术是将聚酰胺薄膜和聚丙烯薄膜包覆住铝箔层以构成电池壳层结构。但此类薄片状电池外壳在实际使用方面，其强度、气体阻隔性(包含水蒸汽的气体)、耐久性及耐候性等尚无法完全满足业界的要求。

因此，仍需要一种具有优异防水气效果及耐候性的电池壳层结构。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种电池壳层结构，所述电池壳层结构具有优异防水气效果以及耐候性。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电池壳层结构，设有阻气层、第一接着剂层、第二接着剂层、外覆层和以供覆盖于电池的内覆层，所述外覆层为由聚酰亚胺(PI)与铁氟龙制成的复合膜，所述阻气层具有相对的上、下表面，所述内覆层通过第一接着剂层粘附于所述阻气层上表面，所述外覆层通过第二接着剂层粘附于所述阻气层下表面。

本实用新型的进一步技术方案是：

所述由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜可以是由聚酰亚胺膜和铁氟龙膜相贴合所构成，且所述聚酰亚胺膜位于所述铁氟龙膜与所述第二接着剂层之间。所述聚酰亚胺膜和铁氟龙膜的厚度皆为3至30微米。

所述由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜也可以为聚酰亚胺与铁氟龙的共挤出膜。

所述内覆层为聚烯烃系聚合物薄膜或聚烯烃系共聚物薄膜。

所述阻气层为金属层，优选的是铝箔。

所述阻气层的厚度为30至50微米，所述内覆层的厚度为30至100微米，所述外覆层的厚度为10至50微米。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将金属材质的阻气层设置于所述电池壳层结构的核心以供有效阻隔水气，并在阻气层的一面上设置内覆层，内覆层用于包覆电池或与电解液接触，阻气层另一面上设置外覆层，外覆层则是通过聚酰亚胺保护所述阻气层并提供基本的耐候性，且由铁氟龙进一步提供耐候性和阻水气功能，综上，本实用新型的电池壳层结构具有优异防水气效果以及耐候性。

附图说明

图1和图2为本实用新型的电池壳层结构示意图，其中，图2为说明外覆层为由聚酰亚胺膜与铁氟龙膜相贴合构成；

附图标记说明

10   阻气层

10a  阻气层上表面

10b  阻气层下表面

11a  第一接着剂层

11b  第二接着剂层

12   内覆层

13   外覆层

13a  聚酰亚胺膜

13b  铁氟龙膜。

具体实施方式

实施例：一种电池壳层结构，如图1及图2所示，设有金属材质的阻气层10、第一接着剂层11a、第二接着剂层11b、外覆层13和以供覆盖于电池的内覆层12，所述外覆层13为由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜，所述阻气层10具有相对的上、下表面10a、10b，所述内覆12层通过第一接着剂层11a粘附于所述阻气层上表面10a，所述外覆层13通过第二接着剂层11b粘附于所述阻气层下表面10b。

本实施例的电池壳层结构的制备方法如下：主要是准备一材质例如为铝板且厚度为30至50微米的阻气层10，在其上、下表面10a、10b通过材质如环氧树脂或聚氨酯的第一接着剂层11a和第二接着剂层11b粘合厚度为30至100微米的内覆层12和10至50微米的外覆层13，即可得到本实施例的电池壳层结构。

在本实施例中，所述内覆层12为聚烯烃系聚合物薄膜或聚烯烃系共聚物薄膜。例如，聚乙烯或聚丙烯，或者聚乙烯和/或聚丙烯与其他烯烃的共聚物，所述内覆层12也可为酸变性聚烯烃系树脂，例如第I227693号台湾专利所公开的热接合性树脂。所述第一接着剂层11a和第二接着剂层11b的厚度皆为3至5微米。

较佳的结构态样，复举例如下：

例如，所述内覆层12为聚丙烯薄膜，且所述外覆层13为聚酰亚胺与铁氟龙的复合膜，例如聚酰亚胺与铁氟龙之共挤出膜；或者如图1B所示，由厚度各自为3至30微米的聚酰亚胺膜13a与铁氟龙膜13b贴合所构成，且所述聚酰亚胺膜13a夹置于所述第二接着剂层11b与铁氟龙膜13b之间。当所述外覆层13为聚酰亚胺与铁氟龙的复合膜时，可通过聚酰亚胺提升第二接着剂层11b与外覆层13之间的粘着力。

本实用新型中所述的铁氟龙，是指含氟聚合物，例如，聚氟乙烯(Polyvinyl fluoride，PVF)、聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride，PVDF)、聚三氟氯乙烯(Polychlorotrifluorethylene，PCTFE)、聚四氟乙烯(polytetrafluorethylene，PTFE)或四氟乙烯与乙烯的共聚物(ETFE)，并以聚四氟乙烯和四氟乙烯与乙烯的共聚物为佳。

测试例：以下述评估方法进行测试(评价方法见表1)，并将结果纪录于表2。

1.加工成形性：根据表2的记载，制作用于电池壳层样品的叠层(110mmx180mm)，以金属模具冲压成型出6mm深的电池壳层样品。使用的金属模具的冲头R角＝1至2mm、冲孔凸缘R＝1mm、模凸缘R＝0.5mm。

2.密封性评价：在上述方法形成的方形电池壳层中注入电解液(碳酸二甲基酯及碳酸乙酯(1∶1)以及锂盐)，热密封后将电池壳层倒置，在60℃保存一个月，确认有无密封。

3.水蒸气渗透性：在上述方法形成的方形电池壳层中填充电池，密封在60℃x90％RH的环境下保存七天，用卡尔-费歇法测定电解液中的水分量。

4.耐电解液特性：测定在电解液(碳酸二甲基酯及碳酸乙酯(1∶1)以及锂盐)中常温下浸渍七天后的层压板强度。

表1：

评价方法	加工成形性	耐电解液性
			◎	无裂纹	层压强度，无变化
○	极小部份产生裂纹	层压强度，保持率60％以上
			△	较大部份产生裂纹	层压强度，保持率60％以上
×	整面产生裂纹	层压强度，分层

聚丙烯：(南亚塑料，流延型聚丙稀薄膜)

环氧树脂：采用亚洲电材制备的环氧树脂，AEM-V1

铝板：采用日本轻金属株式会社，8079-O，

聚酰亚胺(PI)：SKC Kolon，FEP

铁氟龙(PTFE)：Dupont Kapton，FN PI film

表2：

传统电池壳层结构的水蒸气渗透率一般大约在100ppm以上，本实用新型的电池壳层结构可大幅地降低水气穿透率至35ppm以下，具有优异的防水气效果，适合用于锂电池软性包装材料。

Claims (10)

1.一种电池壳层结构，其特征在于：设有阻气层、第一接着剂层、第二接着剂层、外覆层和以供覆盖于电池的内覆层，所述外覆层为由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜，所述阻气层具有相对的上、下表面，所述内覆层通过第一接着剂层粘附于所述阻气层上表面，所述外覆层通过第二接着剂层粘附于所述阻气层下表面。

2.根据权利要求1所述的电池壳层结构，其特征在于，所述由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜是由聚酰亚胺膜和铁氟龙膜相贴合所构成，且所述聚酰亚胺膜位于所述铁氟龙膜与所述第二接着剂层之间。

3.根据权利要求2所述的电池壳层结构，其特征在于，所述聚酰亚胺膜和所述铁氟龙膜的厚度皆为3至30微米。

4.根据权利要求1所述的电池壳层结构，其特征在于，所述由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜为聚酰亚胺与铁氟龙的共挤出膜。

5.根据权利要求1所述的电池壳层结构，其特征在于，所述内覆层为聚烯烃系聚合物膜和聚烯烃系共聚物膜中的一种。

6.根据权利要求1所述的电池壳层结构，其特征在于，所述阻气层为金属层。

7.根据权利要求6所述的电池壳层结构，其特征在于，所述阻气层为铝箔。

8.根据权利要求1所述的电池壳层结构，其特征在于，所述阻气层的厚度为30至50微米。

9.根据权利要求1所述的电池壳层结构，其特征在于，所述内覆层的厚度为30至100微米。

10.根据权利要求1所述的电池壳层结构，其特征在于，所述外覆层的厚度为10至50微米。

Images