锂离子电池软包装材料及使用该材料的锂离子电池的制作方法

文档序号:9575484阅读:200来源:国知局
锂离子电池软包装材料及使用该材料的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及储能器件领域,尤其设及一种裡离子电池软包装材料及使用该材料的 裡离子电池。
【背景技术】
[0002] 相关技术中,一般采用侣塑复合膜作为裡离子电池软包装材料。侣塑复合膜的基 本组成是内侧的聚丙締薄膜层、中间的侣锥层和外侧的尼龙防护层。裡离子电池在电忍封 装时,电忍周边可能残留有毛刺或活性材料颗粒,在抽气工序中,运些毛刺或颗粒会刺破内 层直至侣锥层;在电忍封装过程中,由于机械作用或热封时过烙导致侣塑复合膜内层破损, 进而导致侣锥层直接与电解液接触,此时电解液中存在的微量氨氣酸将接触侣层造成点状 腐蚀,失去其阻隔水汽和空气的功能,导致裡离子电池鼓胀或漏液等失效。同时,在正极与 侣锥层间电势差的作用下,裡离子将通过受损伤的内层插入侣锥层,形成侣裡合金,对侣锥 层进行电化学腐蚀,从而加速侣锥层的腐蚀程度。
[0003] 专利CN101992570A公开了聚酷胺膜/热固性胶合层/侣锥/热固性胶合层/不饱 和酸酢改性聚丙締薄膜的侣塑复合膜具有优异的水汽阻隔性、防爆性W及热封粘结性,然 而对解决电化学腐蚀没有明显效果。而专利CN102324557通过无机氧化物-高分子锻膜、 壳体透明的裡离子电池来提高抗电化学腐蚀性,然而高分子锻膜虽然可W在一定程度上缓 解腐蚀作用,但也并不能从根本上解决问题,特别是裡离子电池的能量密度越来越高,使用 的包装袋也越来越薄的趋势下,腐蚀问题就更加严重。有鉴于此,确有必要提供一种更好的 抗电化学腐蚀的包装材料。

【发明内容】

[0004] 本申请提供了一种裡离子电池软包装材料及使用该材料的裡离子电池,能够提高 抵抗电化学腐蚀的性能。 阳〇化]本申请的第一方面提供了一种裡离子电池软包装材料,由外至内依次包括基材 层、第一粘接层、金属锥层、防腐蚀处理层、第二粘接层W及密封层;所述防腐蚀处理层由儀 层、儀合金层、铜层W及铜合金层中的至少一层构成,且所述防腐蚀处理层锻在所述金属锥 层上。
[0006] 优选地,所述防腐蚀处理层为多层结构,每层的材质相同或不同。
[0007] 优选地,所述防腐蚀处理层的厚度不超过所述金属锥层厚度的50%。
[0008] 优选地,所述防腐蚀处理层与所述金属锥层的厚度之和不小于20 ym。
[0009] 优选地,所述密封层的材质为聚对苯二甲酸乙二醋、聚氯乙締、聚乙締或聚丙締, 所述密封层的厚度不小于20 y m。
[0010] 优选地,所述基材层的外侧还设置有装饰层。
[0011] 优选地,
[0012] 所述的儀合金为:儀铜合金、儀棚合金、儀儀合金、儀侣合金、儀铁合金、儀饥合金、 儀铁合金、儀儘合金、儀钻合金、儀锋合金、儀银合金或儀锡合金;
[0013] 和/或
[0014] 所述的铜合金为:铜儀合金、铜棚合金、铜儀合金、铜侣合金、铜铁合金、铜饥合金、 铜铁合金、铜儘合金、铜钻合金、铜锋合金、铜银合金或铜锡合金。
[0015] 优选地,所述金属锥层为不诱钢锥层。
[0016] 本申请的第二方面提供了一种裡离子电池,包括裸电忍、电解液W及包装袋,所述 包装袋将所述裸电忍W及所述电解液一并包裹,其特征在于,所述包装袋采用上述的裡离 子电池软包装材料。 阳〇17] 优选地,
[0018] 所述包装袋在长度方向的尺寸与所述裸电忍在该方向的尺寸之差不大于5mm ;
[0019] 和/或
[0020] 所述包装袋在宽度方向的尺寸与所述裸电忍在该方向的尺寸之差不大于5mm。
[0021] 本申请提供的技术方案可W达到W下有益效果:
[0022] 本申请所提供的裡离子电池通过采用锻有防腐蚀处理层的软包装材料,抗氨氣酸 能力明显提高,并且不易形成裡合金,即使在负极与包装材料短路时也不会析裡,因此可W 更好的抵抗电化学腐蚀,增强裡离子电池的使用安全性和增加使用寿命。
[0023] 应当理解的是,W上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本 申请。
【附图说明】
[0024] 图1为本申请实施例一所提供的不带装饰层的的裡离子电池软包装材料的结构 示意图;
[00巧]图2为本申请实施例一所提供的带有装饰层的的裡离子电池软包装材料的结构 示意图;
[0026] 图3为本申请实施例二所提供的裡离子电池的内部结构示意图。
[0027]
【附图说明】: 阳02引 1-包装袋;
[0029] 10-基材层;
[0030] 11-第一粘接层;
[00川 12-金属锥层;
[0032] 13-防腐蚀处理层; 阳03引 14-第二粘接层;
[0034] 15-密封层; 阳0对 16-装饰层;
[0036] 2-裸电忍。
[0037] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施 例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
【具体实施方式】
[0038] 下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述 "前"、"后"、"左"、"右"、"上"、"下"均W附图中的裡离子电池软包装材料及使用该材料的裡 离子电池的放置状态为参照。
[0039] 如图1所示,本申请的实施例一提供了一种裡离子电池软包装材料,该包装材料 由外至内依次包括基材层10、第一粘接层11、金属锥层12、防腐蚀处理层13、第二粘接层14 W及密封层15。
[0040] 基材层10位于包装材料的外侧,起到外层防护的作用,采用单层或多层的耐热性 树脂薄膜,为适合采用冷冲压成型的外层材料,可选自聚酷胺树脂或聚醋树脂的延伸薄膜 或未拉伸膜。并且根据产品外观需要,还可在基材层10的外表面增设亚光层、染色涂层等 装饰层16 (参见图2),增强产品的美观性。装饰层16可采用涂料经过凹版涂布方式涂布在 基材层10的表面,也可经过挤出涂布的方式涂布在基材层10的表面。
[0041] 密封层15位于最内侧,直接与电解液W及裸电忍进行接触,是金属锥层12的第一 层防护措施,同时也是防止裸电忍W及电解液受到外部环境影响的最后一道防线。在本实 施例中,密封层15的材质可W选择聚对苯二甲酸乙二醋、聚氯乙締、聚乙締或聚丙締等材 料,并且密封层15的厚度最好不要小于20 ym,W免因厚度过薄而影响电池的高溫高湿测 试通过比例。
[0042] 金属锥层12 W及防腐蚀处理层13位于基材层10 W及密封层15之间,并且通过 第一粘接层11 W及第二粘接层14与基材层10 W及密封层15分别粘接连接。第一粘接层 11 W及第二粘接层14可W选择常用的粘接剂,优选采用聚氨醋类耐化学介质性胶水。为 提高防腐蚀处理层13的粘结性,可W对防腐蚀处理层13做表面粗糖化处理。在本实施例 中,金属锥层12可W采用一般的侣锥层,也可W采用不诱钢材料,如马氏体不诱钢、奥氏体 不诱钢或铁素体不诱钢等制成的锥层。不诱钢锥层本身就具备较为优良的耐腐蚀性能,但 由于不诱钢锥层材制备难度增强,另一方面不诱钢锥初性不够,容易脆断,不利于裡离子电 池生产,因此本实施例中并未单纯采用不诱钢锥。
[0043] 下面重点介绍防腐蚀处理层13。在本实施例中,防腐蚀处理层13可W由儀层、或 铜层构成,也可W由W儀为主要成分的儀合金层或者W铜为主要成分的铜合金层构成。其 中,儀合金可W选择儀铜合金、儀棚合金、儀儀合金、儀侣合金、儀铁合金、儀饥合金、儀铁合 金、儀儘合金、儀钻合金、儀锋合金、儀银合金或儀锡合金等。铜合金则可W选择铜儀合金、 铜棚合金、铜儀合金、铜侣合金、铜铁合金、铜饥合金、铜铁合金、铜儘合金、铜钻合金、铜锋 合金、铜银合金或铜锡合金等。
[0044] 由于铜、儀等金属的抗氨氣酸能力较高,因此在密封层15破损的情况下,化学腐 蚀较轻。并且,如果使用铜锻层,则防腐蚀处理层13与负极短路时便不会产生原电池反应 在铜表面析裡,腐蚀的几率大幅降低。
[0045] 由于金属铜、儀等金属W及合金的延展性不好,如果单独使用不利于加工,因此本 实施例中防腐蚀处理层13锻在了金属锥层12上,运样简化了防腐蚀处理层13的加工工 艺,同时也节约了成本,减轻了电池重量。
[0046] 防腐蚀处理层13可通过常规的电锻方法在金属锥层12的表面处理获得,也可W 通过热喷锻法或化学锻法进行锻覆,采用何种方法对本申请技术方案的实现没有影响。
[0047] 在本实施例中,防腐蚀处理层13可W为单层结构,也可W为多层复合结构,每层 可选择同种材料,也可分别采用不同材料,多层结构不仅能够有效减少由于微小颗粒及膜 层缺陷引起的针孔钻蚀,还可W提升防腐蚀能力,增加包装材料初性。
[0048] 包装袋可承受的冲坑深度是其可加工性能的体现,金属层的厚度是影响冲坑深度 的重要因素。当防腐蚀处理层13与金属锥层12的厚度之和达到20 ym时,基本可满足冲 坑需求。同时,防腐蚀处理层13锻在金属锥层12的表面之后,由于材料的差异,防腐蚀处 理层13与金属锥层12的延展性不一致,也会影响裡离子电池的冲坑深度。因此在本实施 例中,防腐蚀处理层13的厚度不宜过厚,W不超过金属锥层12厚度的50%为宜。 W例如图3所示,本申请的实施例二提供了一种裡离子电池,包括包装袋1、裸电忍2 W及电解液(图中未示出),其中,包装袋1采用实施例一中所提供的裡离子电池软包装材料 制成,并且包装袋1将裸电忍2 W及电解液一并包裹在内。在本实施例中,裸电忍2的长度 方向的尺寸b最好尽量接近包装袋1的长度尺寸a,同时,裸电忍2宽度方向的尺寸d也最 好尽量接近包装袋1的长度尺寸C,使二者之间的间距保持在较小的范围内,优选地,在长 度方向W及宽度方向上,包装袋1与裸电忍2的尺寸之差均不大于5mm,运样能够尽可能大 的提高裡离子电池的能量密度。
[0050] 下面将通过实验数据对本申请的技术效果进行详细说明。
[0051] 1.防腐蚀处理层在金属侣锥表面的处理
[0052] 防腐蚀处理层可通过常规的电锻方法在金属侣锥表面处理获得,也可W通过热喷 锻法或化学锻法进行锻覆,因此采用何种方法对本申请没有影
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