[發(fā)明專利]電池包裝材料、軟包電池及電池?zé)峥刂蒲b置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611058580.5
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN107154468A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 謝彥君
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M10/0525;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/647;H01M10/6567
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池用包裝材料及軟包電池，特別涉及可應(yīng)用于浸泡于冷卻水中的軟包電池用包裝材料及軟包電池，比如可應(yīng)用于車用動力電池領(lǐng)域和儲能電池領(lǐng)域的水冷系統(tǒng)中等。

背景技術(shù)

動力電池的熱管理是動力電池的核心技術(shù)之一，現(xiàn)有的軟包電池冷卻方式中更多的是風(fēng)冷，即使是水冷，也是采用水冷板與電池接觸換熱，而這種換熱方式中相應(yīng)的接觸熱阻高，換熱效率低。縱觀現(xiàn)有技術(shù)中沒有將軟包電池直接浸泡在水或防凍液中的應(yīng)用，更沒有與之相適應(yīng)的專用鋁塑膜。

現(xiàn)有技術(shù)中軟包電池包裝用的鋁塑膜通常采用8系鋁合金鋁箔，這種鋁箔退火后為軟質(zhì)鋁箔，沖深成型性好，但該鋁箔中鐵含量較高，抗防凍液腐蝕能力差，未考慮應(yīng)用于與車用防凍液直接接觸的環(huán)境下。另外，從節(jié)約成本和提高電池容量出發(fā)，現(xiàn)有動力軟包電池中鋁箔層的厚度通常為40微米，最厚也不超過55微米；而這種厚度是不能滿足車用耐久需求。所以現(xiàn)有技術(shù)中鋁塑膜鋁箔無論其成分和/或厚度都不符合防凍液腐蝕耐久需求。

另外，現(xiàn)有鋁塑膜包裝的電池耐車用防凍液腐蝕性能不足，由該種鋁塑膜包裝的電池長時間浸泡在防凍液中，則存在腐蝕穿孔的風(fēng)險。比如厚度為55微米的8系（如8021或8079）鋁箔在OY水溶液腐蝕試驗中的壽命不足100小時，根本不能滿足車輛設(shè)計壽命要求。若需滿足長期（如5年或10年）浸泡于防凍液中仍然保持良好的性能的要求，則需開發(fā)專用的耐車用防凍液鋁塑膜及選用合適的鋁箔層。

中國專利申請CN102373499A中雖然介紹了采用各系鋁合金與塑料結(jié)合，但其中的鋁合金和塑料均非膜材或箔材，更不適合用于軟包電池的包裝。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中用于包裝電池（battery）的鋁塑膜耐車用防凍冷卻液（簡稱防凍液，其主要成分為乙二醇和水）或耐冷卻水的抗腐蝕性能不足的缺陷，即容易被腐蝕穿孔的缺陷，本發(fā)明特提供一種可用于鋰離子二次電池包裝用鋁塑復(fù)合膜（以下簡稱鋁塑膜），其具有更高的耐冷卻液腐蝕能力。

本發(fā)明第一個方面所提供的鋁塑膜，包括鋁箔層和復(fù)合于鋁箔層表面的塑料層。

本發(fā)明第二個方面是提供一種軟包電池包含有電極材料和電解質(zhì)以及外部包裹用的上述的鋁塑膜。

本發(fā)明第三個方面是提供一種電池?zé)峥刂蒲b置，優(yōu)選為軟包電池?zé)峥刂蒲b置。包括上述的軟包電池。該軟包電池可采用耐冷卻液浸泡腐蝕的上述的鋁塑膜包裝之后，可以將該軟包電池浸泡在冷卻液（如防凍冷卻液）中，從而可以直接與冷卻液進行熱交換。這樣電池的換熱效果更好，且電池上下左右各處的溫度更均勻。

本發(fā)明第四個方面是提供一種所述鋁塑膜制造方法。

在本發(fā)明一種優(yōu)選實施例中，鋁箔層為單層，更優(yōu)選地，鋁箔層由耐腐蝕的鋁合金形成。其中，所謂耐腐蝕是指耐冷卻水或防凍液腐蝕。

在本發(fā)明一種優(yōu)選實施例中，鋁箔層為復(fù)合層，鋁箔層包含有芯材和位于芯材外側(cè)的皮材，鋁箔層的皮材的腐蝕電位低于芯材的腐蝕電位。

本發(fā)明的鋁塑膜是一種塑料膜和鋁箔膜形成的薄膜復(fù)合材料，是作為聚合物鋰電池用包裝材料。

其中，鋁箔層的單面復(fù)合有塑料層，或者鋁箔層的兩面均復(fù)合有塑料層。若塑料層復(fù)合于鋁箔層的單面，優(yōu)選復(fù)合于鋁箔層的內(nèi)側(cè)。其中，上述方案中包括如下情況：復(fù)合于鋁箔層某一側(cè)表面的塑料層，既可以是單層塑料，也可以是多層塑料。

進一步的，所述內(nèi)側(cè)塑料層優(yōu)選為熱塑性樹脂薄膜。比如，聚丙烯（PP）薄膜或聚乙烯（PE）薄膜。其中，內(nèi)側(cè)塑料層的厚度可選為50-300微米，優(yōu)選為100-200微米，更為優(yōu)選為150-200微米。

優(yōu)選地內(nèi)側(cè)塑料層具有更好的電絕緣特性，從而耐電壓值更高，比如耐電壓優(yōu)選大于1000V，更為優(yōu)選大于2000V。

進一步的，所述外側(cè)塑料層優(yōu)選為耐熱性樹脂薄膜。比如聚酰胺（PA）或尼龍（Ny或ON）膜、或聚酯（PET）薄膜、或聚酰亞胺（PI）薄膜。

另外，上述復(fù)合層鋁合金，優(yōu)選為至少包括芯材和復(fù)合于芯材外側(cè)的皮材。復(fù)合層鋁合金可以是兩層鋁合金、也可以是多層鋁合金。

本發(fā)明上述鋁塑膜，可以是包括A）-B）中的任意一種結(jié)構(gòu)：

A）所述鋁塑膜具有由內(nèi)側(cè)塑料熱封層、中間鋁箔層、外側(cè)塑料保護層構(gòu)成的疊層體，其中中間鋁箔層為具有犧牲陽極保護功能的復(fù)合層鋁箔形成。比如，該復(fù)合層鋁箔由芯材和腐蝕電位低于芯材的皮材形成。

B）所述鋁塑膜具有由內(nèi)側(cè)塑料熱封層、外側(cè)鋁箔層構(gòu)成的疊層體，其中外側(cè)鋁箔層為具有犧牲陽極保護功能的復(fù)合層鋁箔形成。該鋁塑膜不含有外側(cè)塑料保護層。