[實用新型]一種封裝金屬塑膜及其鋰離子電池

有效

• 申請號: 201320284113.X
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN203357979U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 韓昌隆;王小梅;付成華;褚春波;趙豐剛
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司;東莞新能源科技有限公司
• 主分類號: B32B15/08
• 分類號: B32B15/08;B32B15/20;H01M2/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

技術領域

?本實用新型涉及鋰離子電池技術領域，尤其是一種封裝金屬塑膜及其鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池相對于鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鎘電池具有更高的能量密度、自放電小、循環壽命長等優點，當前已廣泛應用于消費電子領域。

消費電子產品應用環境多樣，由于使用時本身的發熱和環境的溫度（比如夏天室外等），要求鋰離子電池具有較好的高溫性能，主要表現在長期使用后不膨脹。其原因在于消費電子產品具有輕薄的特點，用于放置鋰離子電池的空間有限，若電池明顯膨脹，將會撐開消費電子產品外殼等，影響正常使用。所以高溫存儲是鋰離子電池的一項重要測試。其做法是將鋰離子電池滿充后，放置于一定溫度的烘箱中，最常測試的是60攝氏度，每間隔若干天測試其厚度值，將增加的厚度數值與初始值相比，其增加百分比一般要求小于10%。

隨著消費電子產品的功能日益豐富，其對電池能量密度的需求越來越高，提高電池的使用電壓能夠明顯地提高電池的能量密度，但同時降低了電池的高溫存儲性能，使得電池容易脹氣。比如對于4.2V體系，其高溫存儲狀況良好，但將此體系設計到4.3V，4.4V或更高電壓時，此時陰極的電位更高，在高溫下更容易與電解液發生反應造成明顯的電池厚度膨脹。

當封裝鋁塑膜沖坑時，其內層的PP層被拉伸，拉伸后的PP層可能有輕微的破損，導致陽極輕微地與中間層的鋁層接觸，會導致鋁層形成鋰鋁合金，鋰鋁合金強度差，易于粉化，造成封裝袋的點狀破損，從而使得電池失效。

因此鑒于實際需要，有必要提供一種具有良好高溫性能的鋰離子電池。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有的電池高溫存儲和脹氣問題，而提供了一種封裝金屬塑膜。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案為：一種封裝金屬塑膜，包括外層的尼龍層、中間層的金屬層及內層的樹脂層，尼龍層、金屬層與樹脂層通過粘接復合而成，金屬層為銅箔或鎳箔，銅箔和鎳箔的純度均大于99%，其中，將其用于封裝電池，在電池高溫存儲過程中其形變率小于3%。利用銅或鎳替代鋁作為中間層的金屬層，銅和鎳不會與鋰形成合金，保證了封裝袋沒有點蝕破損失效的可能。

作為本實用新型的進一步改進，封裝金屬塑膜的厚度為50~150μm。用于提供適當的厚度，滿足電池輕薄的要求。

作為本實用新型的進一步改進，金屬層的厚度為10~80μm。滿足塑膜的強度的需要。

作為本實用新型的進一步改進，金屬層的厚度為10~50μm。對于封裝鎳塑膜和封裝銅塑膜，使其具有高的拉伸強度，優選厚度為10~50μm。

作為本實用新型的進一步改進，尼龍層的厚度為15~40μm，用于金屬層的保護。

作為本實用新型的進一步改進，樹脂層的厚度為15~40μm，用于熱封，起到熱熔的粘結。

作為本實用新型的進一步改進，樹脂層為聚丙烯層或聚乙烯層。

本實用新型的封裝銅塑膜或封裝鎳塑膜，相對于已有的封裝鋁塑膜，還具有耐點蝕的特點。封裝銅塑膜或封裝鎳塑膜，其中間層的銅和鎳不會與鋰形成合金，保證了封裝袋沒有點蝕破損失效的可能。?

本實用新型的另一目的在于，為了在相同的高溫存儲時間時，具有更小的厚度膨脹率，而提供了一種使用上述封裝金屬塑膜進行封裝的鋰離子電池。

一種鋰離子電池，包括：正極、負極、隔離膜和電解液，還包括封裝膜，封裝膜為以上所述的封裝金屬塑膜。相對于現有的封裝鋁塑膜，該種金屬塑膜具有更大的強度，達到相同的形變時，其可承受的電池產氣的氣體壓力更大，使得該種金屬塑膜封裝的鋰離子電池，在高溫存儲過程中具有更小的厚度膨脹率。

本實用新型鋰離子電池使用封裝銅塑膜或者鎳塑膜，在達到相同的封裝金屬塑膜形變率時（比如3%），使用本實用新型的封裝銅塑膜或鎳塑膜具有比封裝鋁塑膜的電池更長的存儲時間。

附圖說明

圖1為本實用新型的封裝金屬塑膜的結構。

圖2為不同封裝金屬塑膜的拉伸曲線。

圖3為使用不同封裝金屬塑膜的電池在高溫存儲過程中電池厚度膨脹率曲線。

圖4為電解液與不同電壓狀態的鈷酸鋰極片的產氣速率曲線。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清晰明了，對其進一步詳細說明。

圖1為本實用新型的封裝金屬塑膜的結構包括：外層的尼龍層11；?中間層的金屬層12，其中金屬層12為鎳箔層或銅箔層；內層的樹脂層13。