CN202575071U

CN202575071U - 一种层间结构的锂电池软包装材料

Info

Publication number: CN202575071U
Application number: CN 201220212316
Authority: CN
Inventors: 徐世爱; 夏飞; 梁昌盛; 金国呈; 姚俊琦
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2022-05-11

Abstract

本实用新型提供了一种层间结构的锂离子电池软包装材料，所述的锂电池软包装材料包括六层铝塑复合膜结构，按照接触电解液的顺序，由外而内排列，依次为基础层1、外粘合层2、铝箔层3、化学转化膜层4、内粘合层5和热封层6；外粘合层2处于基础层1与铝箔层3的外表面之间，铝箔层3的内表面上，附着了铝箔经表面处理形成的化学转化膜层4；化学转化膜层4的内表面为环氧树脂胶黏剂体系形成的内粘合层5；内粘合层5与热封层6的外表面相结合。本实用新型由环氧粘合剂与热封层高强度复合，不仅使得铝箔层和热封层间剥离强度高，还提高了锂电池软包装材料的阻隔性和耐电解液性能，使得锂电池具备长期使用的稳定性。

Description

一种层间结构的锂电池软包装材料

技术领域

本实用新型涉及一种具有层间结构二次电池内包装材料，特别是涉及一种具有高阻隔、耐电解液且适合冷冲压成型的锂电池软包装材料。

背景技术

锂电池即锂离子二次电池，由于重量轻、容量大、循环寿命长、无记忆效应等优良特点，被广泛应用于诸如手机、笔记本电脑、摄像机等数码产品及新能源电动车等其他电子设备和器件中。目前，锂电池正处于性能不断提高、成本不断降低、应用领域快速扩大、市场份额急剧增长的阶段。倘若锂电池的安全性及整体性能无法跟上快速增长的趋势，势必会制约到该行业的发展。

锂电池软包装材料作为电池芯的外壳，需要满足以下基本要求：极好的热封合性，内层材料不与电解液起反应且整体耐电解液的性能，极高的阻水阻氧性能，良好的成型加工性能。因此锂电池软包装材料的开发需要极高的技术含量。

目前锂电池软包装材料一般为铝塑复合膜结构，并且至少包括三层结构：外层保护层，中间层铝箔阻隔层和内层热封层。三层结构之间通过不同的复合工艺制作完成。如中国专利(授权公开号CN201385899Y)公开了一种锂电池软包装膜，结构为外层耐热性聚酰亚胺薄膜、中间铝箔芯层、内层热塑性树脂薄膜，在耐热性薄膜和热塑性树脂薄膜外各设有一层功能性涂层。上述的锂电池软包装膜不足之处在于：铝箔以内阻隔性能和耐电解液性能不佳，在使用过程中空气和电解液容易渗入其中，造成内层与铝箔分离，进而使电池报废。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种具有高阻隔、耐电解液且适合冷冲压成型的锂电池软包装材料。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种锂电池软包装材料，其特征在于，所述的锂电池软包装材料包括六层铝塑复合膜结构，按照接触电解液的顺序，由外而内排列，依次为基础层1、外粘合层2、铝箔层3、化学转化膜层4、内粘合层5和热封层6；所述的基础层1为聚酰胺类聚合物层或对苯二甲酸乙二醇酯层，厚度为10um～40um；由聚氨酯类胶黏剂、丙烯酸酯类胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、乙烯基树脂胶黏剂或不饱和聚酯胶黏剂中的一种形成的外粘合层2处于基础层1与铝箔层3的外表面之间，厚度为5um～20um；由软质铝箔形成的铝箔层3的厚度为20um～60um；铝箔层3的内表面上，附着了铝箔经表面处理形成的化学转化膜层4，厚度为0.2um～3um；化学转化膜层4的内表面为环氧树脂胶黏剂体系形成的内粘合层5，厚度为5um～20um；内粘合层5与改性流延聚丙烯薄膜或共挤聚丙烯薄膜形成的热封层6的外表面相结合，热封层6厚度为25um～50um。

所述的基础层和外粘合层，具备耐磨、抗外穿刺的保护作用，并适于锂电池的冷冲压成型。所述的铝箔层为软质铝箔，具有对水蒸气、氧气和电解液的阻隔作用，并适于锂电池的冷冲压成型。

所述的化学转化膜层为铬化合物和磷化合物共同作用于所述铝箔表面而形成。

所述的内粘合层为环氧树脂胶黏剂体系，采用涂布法与所述的转化膜层共同完成铝箔层与热封层的高强度复合。所述内粘合层具备高阻隔作用，厚度为5um～20um。环氧树脂胶黏剂体系，包括环氧树脂、固化剂和助剂。其中，所述的环氧树脂为选自双酚A、双酚S、双酚F的一种或几种；所述的固化剂为选自胺类(脂肪胺，脂环胺，芳香胺、聚酰胺或各种改性胺)、酸酐类(四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、纳迪克酸酐)中的一种或几种；所述的助剂为选自偶联剂、增塑剂、促进剂、脂肪酸、填料、稀释剂中的一种或几种。

所述的热封层使所述锂电池软包装材料具备热封合性，耐电解液腐蚀、耐穿刺。所述的热封层材料为改性流延聚丙烯薄膜或共挤聚丙烯薄膜，所述的改性为电晕处理或辐射接枝不饱和酸。

本实用新型与现有技术相比，使用不同的内、外粘合层分别将外层与铝箔，热封层与铝箔高强度复合，适于冷冲压成型。特别是热封层环氧树脂胶黏剂的使用，提高所述锂电池软包装材料的阻隔性和耐电解液性能，使锂电池具备长期使用的稳定性。

附图说明

附图为本实用新型的结构简图

其中，1：基础层，2：外粘合层，3：铝箔层，4、转化膜层，5：内粘合层，6：热封层。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。

如图所示，一种锂电池软包装材料，采用六层铝塑复合膜结构，从上到下的依次顺序为，基础层1、外粘合层2、铝箔层3、转化膜层4、内粘合层5和热封层6。

铝箔层3为软质铝箔，厚度为40um，铝箔层3外表面通过涂布外粘合层2，采用干式法与外层1高强度复合，达到耐磨、抗外穿刺的保护目的，并适于锂电池的冷冲压成型。其中外粘合层2为聚氨酯类胶黏剂、丙烯酸酯类胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、乙烯基树脂胶黏剂或不饱和聚酯胶黏剂，厚度为8um，基础层1为聚酰胺类聚合物层或对苯二甲酸乙二醇酯层，厚度为25um。

铝箔层3内表面经铬化合物和磷化合物处理形成转化膜层4，通过涂布内粘合层5，使得铝箔层3与热封层6高强度复合，提高所述锂电池软包装材料的耐腐蚀性和阻隔性。其中转化膜层4厚度为0.5um。

内粘合层5为环氧树脂胶黏剂体系，包括环氧树脂、固化剂和助剂。其中，所述环氧树脂为选自双酚A、双酚S、双酚F的一种或几种；所述固化剂为选自胺类(脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺或各种改性胺)、酸酐类(四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、纳迪克酸酐)中的一种或几种；所述助剂为选自偶联剂、增塑剂、促进剂、脂肪酸、填料、稀释剂中的一种或几种。内粘合层5厚度为10um。

热封层6为改性流延聚丙烯薄膜或共挤聚丙烯薄膜，所述改性为电晕处理或辐射接枝不饱和酸，使所述锂电池软包装材料具备热封合性，耐电解液腐蚀、耐穿刺。热封层6厚度为40um。

Claims

1.一种层间结构的锂电池软包装材料，其特征在于，所述的锂电池软包装材料包括六层铝塑复合膜结构，按照接触电解液的顺序，由外而内排列，依次为基础层(1)、外粘合层(2)、铝箔层(3)、转化膜层(4)、内粘合层(5)和热封层(6)；所述基础层(1)为聚酰胺类聚合物层或对苯二甲酸乙二醇酯层；由聚氨酯类胶黏剂、丙烯酸酯类胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、乙烯基树脂胶黏剂或不饱和聚酯胶黏剂中的一种形成的外粘合层(2)，处于基础层(1)与铝箔层(3)的外表面之间；由软质铝箔形成的铝箔层(3)的内表面上，附着了铝箔经表面处理形成的化学转化膜层(4)；化学转化膜层(4)的内表面为环氧树脂胶黏剂体系形成的内粘合层(5)；内粘合层(5)与改性流延聚丙烯薄膜或共挤聚丙烯薄膜形成的热封层(6)的外表面相结合。

2.如权利要求1所述的锂电池软包装材料，其特征在于，所述的基础层(1)厚度为10um～40um；外粘合层(2)厚度为5um～20um；铝箔层(3)的厚度为20um～60um；化学转化膜层(4)的厚度为0.2um～3um；内粘合层(5)的厚度为5um～20um；热封层(6)厚度为25um～50um。