电池包装膜及电池的制作方法

文档序号:12834970阅读:291来源:国知局
电池包装膜及电池的制作方法与工艺
本实用新型涉及电池
技术领域
,特别是涉及一种电池包装膜及电池。
背景技术
:锂离子电池广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、移动电源、智能家居、导航仪、蓝牙音箱、智能卡、无人机、电子烟、VR、平衡车、独轮车、机器人、电动工具、电动自行车、电动汽车、储能电站等领域。随着科学技术的发展,人们对锂离子电池的要求也越来越高,如需要具备较高的能量密度、较长时间的循环寿命、可快速充电、续航时间较长等。客户对锂离子电池的性能要求越来越高,提高电池性能的成为一种迫切而普遍的要求。其中,锂离子电池的电化学体系的稳定与否,对电池性能有重要影响。由于锂离子电池的电化学体系对水分和氧气极敏感,因此需要电池包装膜具有较好的水气阻隔能力。电池包装膜的水气阻隔能力会严重影响到电池的续航能力、循环寿命等电池性能,请参阅图1,其为传统包装膜的结构示意图,传统的包装膜20包括由内往外依次叠加的聚丙烯层21、铝箔层22及尼龙层23,其中,聚丙烯层21用于封装粘结和隔绝水气,铝箔层22亦用于隔绝水分和氧气,由于铝箔层较为柔软脆弱,因此,尼龙层23用于保护铝箔层。但是,由于尼龙层的水气阻隔能力较差,受限于锂电池的体积和容量,传统的包装膜仍然存在厚度较高、水气阻隔能力较低以及使用传统包装膜后的电池性能较低的问题。技术实现要素:基于此,有必要提供一种厚度较低、水气阻隔能力较好以及能够提高锂离子电池性能的电池包装膜及使用该电池包装膜的电池。一种电池包装膜,包括不锈钢层及聚丙烯层,所述不锈钢层贴合设置于所述聚丙烯层,所述不锈钢层的厚度为10微米~60微米,所述聚丙烯层不锈钢层的厚度为10微米~60微米。在其中一个实施例中,所述不锈钢层与所述聚丙烯层的厚度比为(0.5~1.3):1。在其中一个实施例中,所述不锈钢层的厚度为30微米。在其中一个实施例中,所述聚丙烯层的厚度为30微米在其中一个实施例中,还包括抗氧化层,所述抗氧化层贴合设置于所述不锈钢层远离所述聚丙烯层的侧面上。在其中一个实施例中,所述不锈钢层靠近所述聚丙烯层的侧面上设置有凹槽。在其中一个实施例中,所述凹槽的厚度为所述不锈钢层厚度的1/10~1/8。在其中一个实施例中,所述不锈钢层靠近所述聚丙烯层的侧面上阵列设置有多个所述凹槽。在其中一个实施例中,还包括隔热层,所述不锈钢层、所述隔热层及所述聚丙烯层依次贴合设置。一种电池,包括电芯、以及如上任一实施例中所述的电池包装膜,所述电池包装膜密封包裹所述电芯,且所述聚丙烯层靠近所述电芯。上述电池包装膜,不锈钢层具有较好的水气阻隔能力,不锈钢层结构稳定性好,能够在降低电池包装膜厚度的基础上提高电池组隔膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。尤其是,所述电池包装膜的厚度经过精简后,包装膜的厚度可以大幅减薄,节省出的空间用来使用更多的电化学材料,这样可以提高电池的容量,即可以给客户更高的续航能力。通过将所述不锈钢层的厚度为10微米~60微米,所述聚丙烯层的厚度为10微米~60微米,能够进一步在降低电池包装膜厚度的基础上提高电池组隔膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。附图说明图1为传统电池包装膜的结构示意图;图2为本实用新型一实施方式的电池包装膜的结构示意图。具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。例如,一种电池包装膜,包括不锈钢层及聚丙烯层,所述不锈钢层贴合设置于所述聚丙烯层,所述不锈钢层远离所述电芯,所述不锈钢层的厚度为10微米~60微米,所述聚丙烯层不锈钢层的厚度为10微米~60微米。为了进一步说明上述电池包装膜,又一个例子是,请参阅图2,电池包装膜10包括不锈钢层100及聚丙烯层200,所述不锈钢层贴合设置于所述聚丙烯层。所述聚丙烯层朝内,所述不锈钢层朝外,或者说,使用所述电池包装膜封装电池的电芯时,所述聚丙烯层靠近所述电芯,所述不锈钢层远离所述电芯。能够理解,传统的电池包装膜中,尼龙层的水汽阻隔能力较差,而铝箔层较为柔软脆弱,结构稳定性较差,使得电池包装膜的水气阻隔能力随着时间的推移会日渐降低。本实施例所提供的电池包装膜,所述不锈钢层具有较好的水气阻隔能力,不锈钢层结构稳定性好,能够在降低电池包装膜厚度的基础上提高电池包装膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。尤其是,所述电池包装膜的厚度经过精简后,包装膜的厚度可以大幅减薄,节省出的空间用来使用更多的电化学材料,这样可以提高电池的容量,即可以给客户更高的续航能力。此外,通过使用所述不锈钢层替代传统的铝箔层,克服了传统铝箔层较为柔软脆弱需要尼龙层保护的问题。本实施例中,所述不锈钢层的厚度为10微米~60微米,所述聚丙烯层的厚度为10微米~60微米,这样,能够进一步在降低电池包装膜厚度的基础上提高电池组隔膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。又如,所述不锈钢层的厚度为30微米,所述聚丙烯层的厚度为30微米,这样,能够进一步在降低电池包装膜厚度的基础上提高电池组隔膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。一实施例中,所述不锈钢层与所述聚丙烯层的厚度比为(0.5~1.3):1,这样,能够进一步提高电池组隔膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。优选的,所述不锈钢层与所述聚丙烯层的厚度比为(0.8~1.1):1,又如,所述不锈钢层与所述聚丙烯层的厚度比为1:1,这样,能够进一步提高电池组隔膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。一实施例中,所述电池包装膜还包括抗氧化层,所述抗氧化层贴合设置于所述不锈钢层远离所述聚丙烯层的侧面上,这样,能够提高所述电池包装膜的结构稳定性,使得不锈钢层的稳定性更好,从而保持了所述电池包装膜的水气阻隔能力,提高了锂离子电池的循环寿命。又如,所述抗氧化层与所述不锈钢层的厚度比为(0.12~0.24):1。能够理解,所述电池包装膜在封装电池电芯的过程中,由于不锈钢层的应力较大,从而使得不锈钢层容易起折等,从而会影响到锂离子电池的化成过程。为了降低所述不锈钢表面的应力,一实施例中,所述不锈钢层靠近所述聚丙烯层的侧面上设置有凹槽,又如,所述凹槽沿靠近所述聚丙烯层的方向变窄,又如,所述凹槽的厚度为所述不锈钢层厚度的1/10~1/8,又如,所述不锈钢层靠近所述聚丙烯层的侧面上阵列设置有多个所述凹槽,又如,所述不锈钢层靠近所述聚丙烯层的侧面上矩形阵列设置有多个所述凹槽,这样,能够降低所述不锈钢表面的应力,减少了所述电池安装膜在封装过程中起折的问题,对锂离子电池的化成过程几乎没有影响,保证了锂离子电池化成过程中的正常进行,从而提高了锂离子电池的电池性能。能够理解,电池在使用过程中,容易出现因外界温度过高而出现过热的情况,会影响到锂离子的电池性能,一实施例中,所述电池安装膜还包括隔热层,所述不锈钢层、所述隔热层及所述聚丙烯层依次贴合设置,这样,能够减少电池内环境受外界环境的影响,从而提高了锂离子的电池性能。又如,所述隔热层与所述不锈钢层的厚度比为(0.22~0.28):1。上述电池包装膜,不锈钢层具有较好的水气阻隔能力,不锈钢层结构稳定性好,能够在降低电池包装膜厚度的基础上提高电池组隔膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。尤其是,所述电池包装膜的厚度经过精简后,包装膜的厚度可以大幅减薄,节省出的空间用来使用更多的电化学材料,这样可以提高电池的容量,即可以给客户更高的续航能力。本实用新型还提供了一种电池。本实用新型一实施方式的一种电池,包括电芯、以及如上任一实施例中所述的电池包装膜,所述电池包装膜密封包裹所述电芯,且所述聚丙烯层靠近所述电芯。其中,电芯一般包括正极、负极、以及电解质。电芯可以采用本领域技术人员所公知的各种电芯,在此不再赘述!又如,所述电池为锂离子电池,又如所述电池为软包锂离子电池。当然,也可以是其他锂离子电池,亦或其它电池。上述电池通过采用所述电池包装膜,不锈钢层具有较好的水气阻隔能力,不锈钢层结构稳定性好,能够在降低电池包装膜厚度的基础上提高电池组隔膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。尤其是,所述电池包装膜的厚度经过精简后,包装膜的厚度可以大幅减薄,节省出的空间用来使用更多的电化学材料,这样可以提高电池的容量,即可以给客户更高的续航能力。为了进一步说明本实用新型的电池包装膜及电池,下面结合具体实施例来介绍。实施例1将30μm不锈钢层的一侧复合/贴合30μm的聚丙烯层(平均分子量40万),形成电池包装膜。对比例1将40μm铝箔层的一侧复合/贴合35μm的聚丙烯层(平均分子量40万),形成电池包装膜。将38μm的尼龙层复合/贴合与所述铝箔层原理所述聚丙烯层的侧面上。用实施例1的电池包装膜以及对比例1的电池包装膜分别封装同样的电芯,然后分别得到的电池改善后的电池和改善前的电池,分别针对改善后的电池和改善前的电池进行短能量密度、极限冲深、热封拉力、抗拉强度、黑点测试、水浴测试、高温高湿测试、表面能测试、过充、热箱、针刺、能量密度以及循环能力等测试。测试结果见表1。表1改善后改善前包装膜总厚度(μm)60113外层尼龙层(μm)038不锈钢层/铝箔层(μm)3040内层聚丙烯(μm)3035能量密度(Wh/L)700680极限冲深(mm)5.25.0热封拉力10697抗拉强度235102黑点测试通过通过水浴测试通过通过高温高湿测试(60℃-7d-90%RH)通过通过盐雾试验通过通过表面能测试(达因值)4542短路(55±2℃,满电,UL标准)100%100%过充(放到3V再做,3C5V)100%100%热箱(满电,130℃,1小时)100%100%针刺(满电,3mm,100m/s速度)100%100%循环能力(达到80%初始容量的周数)800800从表1可以看出,相对于传统电池包装膜,本实用新型提供的电池包装膜的在将厚度大幅降低的基础上,还具有较好的能量密度、极限冲深、热封拉力、抗拉强度等。上述电池包装膜,不锈钢层具有较好的水气阻隔能力,不锈钢层结构稳定性好,能够在降低电池包装膜厚度的基础上提高电池组隔膜的水气阻隔能力,从而能够提高锂离子电池性能。经过精简结构后,包装膜的厚度可以大幅减薄,节省出的空间可以给电化学材料,这样可以提高电池的容量,即可以给客户更高的续航能力。其采用本实用新型的电池包装膜在不改变电池的电化学体系减少包装膜的厚度,提升了电池的容量,具有收效快、投入小、效果明显、转化难度小、风险小等特点。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 2 3 
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