[發明專利]二次電池的鋁軟包膜、包含其的包裝材料、包含其的二次電池，以及制造二次電池的鋁軟包膜的方法

無效

• 申請號: 201380005013.1
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN104040752A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 成文鏞;沈駿昊;金載九;金成萬
• 申請（專利權）人: 株式會社喜星化學
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 張穎玲;胡春光

技術領域

本發明涉及一種用于二次電池的鋁軟包(pouch)膜及其制造方法，并且更具體地，本發明涉及一種用于二次電池的鋁軟包膜及其制造方法，其中，與用于二次電池的常規外部材料相比，該鋁軟包膜顯著地改善了成型性、電絕緣性能和耐電解質性。

背景技術

二次電池通常是指鋰二次電池，并且是包含聚合物電解質以及通過鋰離子移動來產生電流的電池。用于包裝二次電池的外部材料為二次電池的軟包。用于二次電池的軟包起到保護電池單元的作用，該電池單元包括電極組件以及后續工藝中被引入其中的電解質。此外，該軟包被配置為包含鋁薄膜以補償電池單元的電化學性能并賦予散熱性能。用于保護電池單元免受外部影響的鋁薄膜包括作為外層的功能性聚合物膜，該功能性聚合物膜由聚對苯二甲酸乙二醇酯(Poly?ethylene?terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Poly?ethylene?naphthalate，PEN)、尼龍樹脂或液晶聚合物(Liquid?Crystal?Polymer，LCP)制成。

軟包包括上軟包和下軟包，上軟包和下軟包通過沿其外周進行熱熔融而結合，并且在上軟包的下表面和下軟包的上表面之間形成有粘合劑層，以便使得諸如聚乙烯(poly?ethylene，PE)、流延聚丙烯(casted?polypropylene，cPP)或聚丙烯(poly?propylene，PP)或它們的共聚物的聚烯烴彼此粘合。

上軟包具有預定層狀結構，該預定層狀結構包括依次形成的外層、粘合劑層和鋁層，并且下軟包被配置為包含鋁層、粘合劑層和外層。

因此，該配置的軟包型二次電池由于多個工藝中的各種原因而可能被損壞。例如，在將電極組件放置在軟包中的過程中，軟包中的PP層或cPP層可能由于諸如電極抽頭或電極蓋的凸起而產生裂縫，并且鋁層由于該裂縫而被暴露。

而且，當軟包被密封時，外熱被施加。這種熱可能不良地導致細小針孔的形成或軟包的內部損壞，從而使內粘合劑層可能產生裂縫，因而鋁層可能被暴露至電解質。

除此之外，薄膜形式的粘合劑層可能通過跌落、沖擊、壓力或壓縮而被損壞，并且鋁層通過粘合劑層的損壞部分而被暴露至電解質。

暴露至電解質的鋁層由于滲透或擴散到電池中的電解質和氧或水分之間的化學反應而可能被腐蝕，并且從而產生的腐蝕性氣體不良地導致電池的膨脹。

更具體地，LiPF₆與水和氧反應，從而產生腐蝕性氣體，即，氫氟酸(HF)。此氫氟酸可能與鋁反應從而引起劇烈的放熱反應。而且，當它被再次吸附到鋁的表面并滲透到結構中時，該結構的脆性可能會增加，從而軟包膜可能由于非常小的沖擊而產生裂縫并且電解質可能泄漏，從而引起鋰與大氣之間的反應，不期望地導致點火。

為了防止腐蝕性氫氟酸和鋁之間的接觸，正在研究各種鋁表面改性技術。對此，韓國專利申請公開10-2006-0127031公開了一種鋁表面改性技術，包括用于保持鋁箔的低溫熱處理、燒制處理、溶膠-凝膠涂覆、底漆處理、電暈、等離子處理等等。

然而，隨著逐漸增加二次電池的容量的最新趨勢，僅通過鋁的表面改性來解決上述問題就受到了限制。因此，仍然需要用于二次電池的具有突出的耐熱性、耐化學性和耐久性的鋁軟包膜。

發明內容

技術問題

本發明關注上述問題，并且本發明的目的是提供一種用于二次電池的鋁軟包膜及其制造方法，其中，甚至當電池暴露于外部物理或化學沖擊或應力時，可抑制軟包中的粘合劑層的破裂，并且可顯示出優良的成型性、電絕緣性能和耐電解質性。

技術方案

本發明提供了一種用于二次電池的鋁軟包膜，包括：鋁層；外層，形成在所述鋁層的第一表面上；第一粘合劑層，用于粘合所述鋁層和所述外層；內層，形成在所述鋁層的第二表面上，并且被配置為包含交聯聚合物層；以及第二粘合劑層，用于粘合所述鋁層和所述內層。

此外，本發明提供了一種包含用于二次電池的鋁軟包膜的包裝材料。

此外，本發明提供了一種包含用于二次電池的鋁軟包膜的二次電池。

此外，本發明提供了一種制造用于二次電池的鋁軟包膜的方法，包括：a)制備鋁層；b)在所述鋁層的第一表面上形成外層；c)制備包含交聯聚合物層的內層；以及d)將所述包含交聯聚合物層的內層粘合到所述鋁層的第二表面。