CN205303520U - 用于电池电性测试的电池包装膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于电池电性测试的电池包装膜，其包含：铝箔层、第一粘着层、聚烯烃密封层、第二粘着层、耐热树脂层以及热传感层。第一粘着层配置于铝箔层的一表面上。聚烯烃密封层藉由该第一粘着层贴附于该铝箔层上。第二粘着层配置于铝箔层相对于第一粘着层的另一表面上。耐热树脂层藉由第二粘着层贴附于该铝箔层上。热传感层配置于耐热树脂层的一表面上。本实用新型的电池包装膜可简化电池的电性测试流程并提高电性测试的可信赖度。

Description

用于电池电性测试的电池包装膜

技术领域

本实用新型有关于一种电池包装膜，且特别是有关于一种可用于电池电性测试的电池包装膜。

背景技术

电池的制作过程以电池包装膜包装电池芯，接着再进行热封处理及电解液的填充，最后封边后完成电池的制作。制作完成的电池在出厂前还需进行电性测试。

二次电池，特别是在锂离子二次电池的技术领域中，电池的热安全性非常地重要。当二次电池的温度增加时，二次电池即受到了热冲击(heatimpact)，这对组成电池的电解质、电极等电池的构成物会造成不利的影响。因此，即使经历过热冲击的电池仍然可以继续使用，但此电池却会具有安全性上的风险还可能具有爆炸或燃烧的高度危险性。虽然经过热冲击的电池仍可使用，但是为了电池的效能与安全性，检验此电池过去是否曾经受过热冲击变得非常重要。且，电池的热冲击历史与电池的寿命亦息息相关。

因此，制作完成的电池在出厂前所进行的电性测试中，除了需要测试电池充放电过程中的电容量，还要监控充放电过程中的电池的表面温度。电池在快速充放电的过程中会使电池的温度明显上升，因表面温度高于60℃时表示电池寿命较短，表面温度高于70℃时表示电池短路，故在进行充放电测试时，若电池本体区的温度超过60℃则应被视为不良品。

习知的电池充放电过程中温度监控方法以温度感应器量测电池中心的某一点。由于每一颗出厂的电池都必须要进行充放电测试至少一次，温度感应器的装拆时间、采购及维护费用，都会增加生产的时间成本，且习知的温度检测方法仅能量测电池的量测点温度，无法对电池产品进行全面性的观察，此外，针对不良品的检分及标示需要花费人力完成以确保产品的品质及安全性。

因此，目前仍需要一种用于电池电性测试的电池包装膜，以解决前述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于电池电性测试的电池包装膜，本实用新型的电池包装膜可简化电池的电性测试流程并提高电性测试的可信赖度。

本实用新型提供一种用于电池电性测试的电池包装膜，其包含：铝箔层；第一粘着层，其配置于前述铝箔层的一表面上；聚烯烃密封层，藉由前述第一粘着层贴附于前述铝箔层上；第二粘着层，其配置于前述铝箔层相对于前述第一粘着层的另一表面上；耐热树脂层，藉由前述第二粘着层贴附于前述铝箔层上；以及热传感层，其配置于耐热树脂层的一表面上。

在本实用新型的一实施例中，其中前述热传感层的厚度可介于5微米(μm)至150微米(μm)之间。

在本实用新型的一实施例中，其中前述热传感层指示三种不同的温度变化。

在本实用新型的一实施例中，其中前述热传感层为该耐热树脂层上涂覆的不可逆感温变色油墨层，感温变色油墨层的颜色依据温度而变化，且已经变化的颜色不会再回复至先前的颜色。

在本实用新型的一实施例中，其中前述感温变色油墨具有随温度变化的色调。

在本实用新型的一实施例中，其中前述铝箔层的厚度介于10微米(μm)至100微米(μm)之间。

在本实用新型的一实施例中，其中前述第一粘着层的厚度介于0.1微米(μm)至10微米(μm)之间。

在本实用新型的一实施例中，其中前述第二粘着层的厚度介于0.1微米(μm)至10微米(μm)之间。

在本实用新型的一实施例中，其中前述聚烯烃密封层可为铸塑聚丙烯(CPP)膜构成的聚烯烃密封层。

在本实用新型的一实施例中，其中前述聚烯烃密封层的厚度介于20微米(μm)至80微米(μm)之间。

在本实用新型的一实施例中，其中前述耐热树脂层可为聚酰胺膜或聚酯膜构成的耐热树脂层。

在本实用新型的一实施例中，其中前述耐热树脂层的厚度介于9微米(μm)至50微米(μm)之间。

与现有技术相比，本实用新型的用于电池电性测试的电池包装膜可精确监控电池放电状态时的电池整体温度，且利用热传感层的颜色变化可使操作人员省去额外的标示步骤并降低错置风险，进而降低不良品的产出。

附图说明

图1为本实用新型的一实施方式的电池包装膜的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本实用新型的实施例与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本实用新型具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。

在以下描述中，将详细叙述许多特定细节以使本领域的技术人员能够充分理解以下的实施例。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本实用新型的实施例。在其他情况下，为简化图式，熟知的结构与装置仅示意性地绘示于图中。

本实用新型之一目的提供一种用于电池电性测试的电池包装膜。

请参照图1，绘示根据本实用新型一实施方式的用于电池电性测试的电池包装膜10的剖面示意图。在此揭露的电池包装膜10具有可简化电性测试流程以及提高测试信赖度等优点。如图1所示，电池包装膜10包含铝箔层11、第一粘着层12、聚烯烃密封层13、第二粘着层14、耐热树脂层15以及热传感层16。第一粘着层12配置于铝箔层11的一表面上，聚烯烃密封层13藉由第一粘着层12贴附于铝箔层上11，第二粘着层14配置于铝箔层11相对于第一粘着层12的另一表面上，耐热树脂层15藉由第二粘着层14贴附于铝箔层上11，热传感层16配置于耐热树脂层15的一表面上。

铝箔层11用以提供对于水气、氧气等的阻隔性，其材质一般为纯铝或可添加微量的铁来增加铝箔层11的加工性。为确保加工性及防止水气或氧气侵入的气密性，铝箔层11的厚度通常介于10微米(μm)～100微米(μm)之间。若铝箔层11的厚度太薄，容易在成型时引起铝箔破断，或产生针孔，使得水气或氧气侵入的危险性增加。相对地，若铝箔层11的厚度太厚，仅会造成包装材料的总厚度变厚、重量增加及体积能量密度下降。在本实用新型的一实施例中，铝箔层11的材质为含有2％铁的软质铝箔。铝箔层11的厚度约为40微米(μm)。

请复参照图1，第一粘着层12配置于铝箔层11的一表面上。第一粘着层12的材料可以例如是但不限于聚烯烃树脂、聚酯系树脂、聚醚系树脂、环氧系树脂或其组合。第一粘着层12的厚度通常介于0.1微米(μm)至10微米(μm)之间，较佳介于3微米(μm)至8微米(μm)之间。在本实用新型的一实施例中，第一粘着层12的材料为聚烯烃树脂且第一粘着层12的厚度约为5微米(μm)。

聚烯烃密封层13可藉由第一粘着层12贴附于铝箔层11上。聚烯烃密封层13可以是单层的树脂薄膜或是多层的树脂薄膜，例如聚丙烯膜、聚乙烯膜、改质聚丙烯膜或是铸塑聚丙烯(CPP)膜。聚烯烃密封层13具有热密封性，可用以提高电池包装膜10对于高腐蚀性的电解液的耐化学药品性、提供足够的热封强度以及防止水气入侵，以维持电解液的化学物性。为充分地防止针孔的产生以及减少材料用量而降低生产成本，聚烯烃密封层13的厚度可介于20微米(μm)至80微米(μm)之间。在本实用新型的一实施例中，考量热封性能及加工性，聚烯烃密封层13可以例如是三层结构的铸塑聚丙烯(Castpolypropylene，CPP)膜构成的聚烯烃密封层，且聚烯烃密封层13的厚度约为60微米(μm)。铸塑聚丙烯膜的结构一般依序为贴合粘着层/中间层/热封层，可利用三层共挤或共吹制程来成膜。贴合粘着层可以是加强粘着设计、冲压性较好的无规共聚聚丙烯(Polypropylenerandomcopolymer,PP-R)膜。中间层用于强度支撑，可以是刚性好的均聚聚丙烯(Homopolypropylene,PP-H)膜。热封层可以是热封性能好、冲压性好的无规共聚聚丙烯(Polypropylenerandomcopolymer,PP-R)膜。但粘着层、中间层与热封层的实施例不限于此。

第二粘着层14配置于铝箔层11相对于第一粘着层12的另一表面上。第二粘着层14的材料可以例如是但不限于聚烯烃树脂、聚酯系树脂、聚醚系树脂、环氧系树脂或其组合。第二粘着层14的厚度通常介于0.1微米(μm)至10微米(μm)之间，较佳介于5微米(μm)至8微米(μm)之间。在本实用新型的一实施例中，第二粘着层14的材料为聚酯系树脂且第二粘着层14的厚度约为8微米(μm)。

耐热树脂层15藉由第二粘着层14贴附于铝箔层11上，如图1所示。构成耐热树脂层15的材料为在热封成形时不会因为热封温度而溶融的耐热性树脂。耐热树脂层15可以例如是聚酰胺膜或聚酯膜，其可以是单层膜或是复数层所形成的多层膜。考量作为包装材的充分强度，以及提升成形性，耐热树脂层15的厚度可介于9微米(μm)至50微米(μm)之间。在本实用新型的一实施例中，耐热树脂层15为聚酰胺膜构成的耐热树脂层，且耐热树脂层15的厚度约为25微米(μm)。

热传感层16配置于耐热树脂层15的一表面上，如图1所示。热传感层16的材料为颜色可随温度而变化之物质，以指示温度的变化，故热传感层16可依据温度，透过颜色的变化来表现温度的变化。在本实用新型的一实施例中，热传感层16在温度变化指示方面不可逆的。热传感层16在达到特定温度后，例如高于预定温度时，热传感层16会改变指示颜色，然而在颜色改变后并不会因温度回到原始状态而改变已变化的指示颜色恢复至原本的状态。此外，热传感层16可视需要而具有两种或以上程度的指示变量，亦即热传感层16可指示两种或以上程度的温度变化，其中，其指示颜色在两种或以上不同温度下变化，变化后的指示与变化前的指示有所区别，因而可以更详尽的检验热冲击状态。

在本实用新型的一实施例中，热传感层16在耐热树脂层15上涂覆不可逆感温变色油墨所形成。不可逆感温变色油墨为一种感温涂料，其制作于颜色在特定温度改变的化合物，故感温变色油墨具有随温度变化的色调，因而使得使用者可藉由感温变色油墨的颜色而辨别温度的变化。感温变色油墨可分为可逆感温变色油墨以及不可逆感温变色油墨。可逆感温变色油墨其因加热而改变颜色且在冷却时回复原本的颜色。不可逆感温变色油墨其因加热而改变颜色但却无法在冷却时回复原本的颜色。在本实用新型中的一实施例中，热传感层16在耐热树脂层15上涂覆不可逆的感温变色油墨所形成，适合的涂覆方法可以是但不限于涂布法(coating)或印制法(printing)。热传感层16的厚度约介于5微米(μm)至150微米(μm)之间，较佳为介于20微米(μm)至40微米(μm)之间。

热传感层16可依电池所受的温度而接受两种或以上程度的指示变量，或有需要的话三种或以上程度的指示变量。在一般二次电池的电性测试结果中，当快速充放电时，电池的操作温度高于60℃时已高于正常操作值，表示电池寿命较短，温度高于70℃时电池将有短路的风险而应报废。在本实用新型的一实施例中，热传感层16指示三种不同的温度变化，在50℃以下时热传感层16显示为透明无色，在55℃以上时热传感层16显示为淡粉红色，在65℃以上时热传感层16显示为桃红色。藉由热传感层16的设置，检验人员可直接以目视方式检验电池的操作温度是否过热，而无需额外配置温度感应器以单点量测电池表面，且因热传感层16可显示电池整体温度区间，故亦可藉此精确检验出电池整体的热冲击状况，进而改善制程问题。此外，可依不同产品检验需求调整热传感层16的材料以调整热传感层16的变色温度，例如依电池的最大操作温度、忍耐临界温度、或引起电池爆炸和燃烧的温度等，选择具有相应变色温度的感温变色油墨以符合热测试需求。此外，因热传感层16的变色为不可逆的，故经此检验的电池组可使下游客户具有更高的信赖度。

本实用新型具有以下几个优点:

1.本实用新型的用于电池电性测试的电池包装膜可精确监控电池放电状态时的电池整体温度，而不仅限于温度感应器的量测点温度，且利用热传感层的颜色变化可使操作人员省去额外的标示步骤并降低错置风险。

2.藉由颜色变化为不可逆的热传感层，可提高下游厂商或使用者对于电性测试结果的信赖度。

3.因电池的过热位置可被精确标示出，故可更明确的提供制程问题点，使制程上的问题被有效率的改善，进而降低不良品的产出。

虽然本实用新型已于上述实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种用于电池电性测试的电池包装膜，其特征在于，其包含：

铝箔层；

第一粘着层，其配置于该铝箔层的一表面上；

聚烯烃密封层，藉由该第一粘着层贴附于该铝箔层上；

第二粘着层，其配置于该铝箔层相对于该第一粘着层的另一表面上；

耐热树脂层，藉由该第二粘着层贴附于该铝箔层上；以及

热传感层，其配置于该耐热树脂层的一表面上。

2.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该热传感层的厚度介于5微米至150微米之间。

3.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该热传感层用于指示三种不同的温度变化。

4.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该热传感层为在该耐热树脂层上涂覆的不可逆感温变色油墨，该不可逆感温变色油墨的颜色依据温度而变化，且已经变化的颜色不会再回复至先前的颜色。

5.如权利要求4所述的电池包装膜，其特征在于，该感温变色油墨具有随温度变化的色调。

6.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该铝箔层的厚度介于10微米至100微米之间。

7.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该第一粘着层的厚度介于0.1微米至10微米之间。

8.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该第二粘着层的厚度介于0.1微米至10微米之间。

9.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该聚烯烃密封层为铸塑聚丙烯膜构成的聚烯烃密封层。

10.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该聚烯烃密封层的厚度介于20微米至80微米之间。

11.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该耐热树脂层为聚酰胺膜或聚酯膜构成的耐热树脂层。

12.如权利要求1所述的电池包装膜，其特征在于，该耐热树脂层的厚度介于9微米至50微米之间。