[發明專利]一種鋰離子電池用鋁塑膜及鋰離子電池

有效

• 申請號: 201911319244.5
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111136970B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 鄭昌生;胡清平;陶芝勇;黃澤偉;曾堅義
• 申請（專利權）人: 貴州嘉盈科技有限公司
• 主分類號: B32B7/12
• 分類號: B32B7/12;B32B15/085;B32B15/088;B32B15/20;B32B33/00;H01M50/129
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達;王滔

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池用鋁塑膜，包括依次連接的改性PP層、第一膠粘層、鋁層、第二膠粘層、尼龍層和彈性絕緣層，所述彈性絕緣層耐電解液腐蝕，所述彈性絕緣層的厚度為10～50um。另外，本發明還涉及一種鋰離子電池，包括所述的鋰離子電池用鋁塑膜以及封裝于其內的電芯。相比于現有技術，本發明既能防止電芯生產過程中電解液腐蝕鋁塑膜表層，又能避免鋁塑膜封邊處出現尖銳彎折而導致鋁層發生斷裂，有效保證鋁塑膜密封效果，還能起到絕緣耐壓作用，無需在鋁塑膜的表面額外覆蓋一層絕緣耐高壓膠帶。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池用鋁塑膜及鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池由于其能量密度高、循環壽命長、自放電率小、安全性穩定和無記憶效應等優點，已逐漸取代鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳錳電池等成為最具商品化價值的儲能電池，廣泛應用于手機、筆記本電腦、藍牙設備等便攜式電子器件中。其中，軟包鋰離子電池是以鋁塑膜作為卷芯包裝材料的一種鋰離子電池。鋁塑膜主要由PP層、鋁層、尼龍層三部分組成，最內部的PP層在電芯封裝過程中起到密封作用，中間層鋁層的主要作用是防止電池外部水汽滲入和電池內部電解液的滲出，外部的尼龍層則具有很強的機械性能，防止外力對電池的損傷。

然而，由于消費者不斷追求能量密度更高的儲能電池，鋰離子電池的發展方向也趨向于更小、更薄、更輕。這就要求軟包鋰離子電池的鋁塑膜材料更薄，但是越薄的鋁塑膜在電池生產過程中越容易破損，從而導致鋁塑膜失去阻隔水汽和氧氣的作用。軟包鋰離子電池在生產過程中，尤其是注液后的陳化工序，電池的放置大多采用氣袋朝上、側封邊朝下的方式，這種放置方式由于電池側封邊鋁塑膜出現尖銳彎折容易造成鋁層發生斷裂破損(一般稱為“角裂”)，導致鋁塑膜失去阻隔水汽和氧氣的功能，并且在電池的使用過程中帶來安全隱患。

目前，改善電池角裂的方法主要是通過設計復雜新型的周轉盒，比如彈夾等。而這種方法投入的成本較高、難以滿足許多小、中型企業的需要。

發明內容

本發明的目的之一在于：針對現有技術的不足，而提供一種鋰離子電池用鋁塑膜，可有效的避免鋁塑膜封邊出現尖銳彎折而導致鋁層發生斷裂，從而有效保證鋁塑膜密封效果。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種鋰離子電池用鋁塑膜，包括依次連接的改性PP層、第一膠粘層、鋁層、第二膠粘層、尼龍層和彈性絕緣層，所述彈性絕緣層耐電解液腐蝕，所述彈性絕緣層的厚度為10～50um。彈性絕緣層在確保起到對鋁塑膜起到保護作用的同時，其厚度也不宜過厚，過厚會增大電池的體積，降低電池的能量密度，影響電池在小型化、輕薄化設備中的使用。

作為本發明所述的鋰離子電池用鋁塑膜的一種改進，所述彈性絕緣層包括彈性體，所述彈性體為天然橡膠、異戊橡膠、聚丁二烯橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠、聚丙烯酸酯橡膠和氟橡膠中的至少一種，彈性體包括但不限于此。其一，以上橡膠耐電解液腐蝕，將其用于電池封裝時，能防止電芯生產過程中電解液腐蝕鋁塑膜表層；其二，以上橡膠均是具有可逆形變的高彈性聚合物材料，避免鋁塑膜封邊出現尖銳彎折而導致鋁層發生斷裂，從而有效保證鋁塑膜密封效果；其三，以上橡膠具有絕緣耐壓作用，當其用于電池封裝時能起到絕緣耐壓作用，無需在鋁塑膜的表面額外覆蓋一層絕緣耐高壓膠帶。

作為本發明所述的鋰離子電池用鋁塑膜的一種改進，所述彈性體中極性基團的占比為5～40％。通過調整極性基團的占比，一方面，使彈性絕緣層滿足動力電池表面絕緣耐高壓的作用，滿足2KV電壓不擊穿的耐壓要求；另一方面，使彈性絕緣層滿足不被電解液溶劑溶脹的要求，電解液在加工過程中粘附在彈性絕緣層表面，在溶劑揮發后，電解液污漬可以從彈性絕緣層表面用水或者酒精擦拭掉。

作為本發明所述的鋰離子電池用鋁塑膜的一種改進，所述彈性體中極性基團的占比為10～30％。當極性基團的占比在該范圍內時，其絕緣耐高壓作用更好，更不易被電解液溶劑溶脹。