一種鋰電池用鋁塑復合膜及制備方法、鋰電池的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋰電池用鋁塑復合膜及制備方法。其中，鋰電池用鋁塑復合膜包括依次設置的隔離層、鋁箔層以及封膠層，鋁箔層與封膠層之間設置有保護層，其中，保護層為金屬鉻層。通過上述方式，本發明能夠避免電池的腐蝕性液體通過封膠層滲入而腐蝕鋁箔層表面，確保電池的使用性能和安全性能，提高鋁塑復合膜的阻隔性。
【專利說明】一種鋰電池用鋁塑復合膜及制備方法、鋰電池
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池領域，特別是涉及一種鋰電池用鋁塑復合膜及制備方法、鋰電池。【背景技術】
[0002]針對目前金屬殼包裝鋰電池在使用過程中易釋放氣體，壓力增大導致爆炸問題，市面上開始推出一種新型的軟包裝材料，即鋁塑膜。這種包裝材料可以膨脹釋放壓力，從而防止爆炸。
[0003]如圖1所示，現有技術中，鋁塑復合膜通常包括隔離層1、鋁箔層2以及封膠層3，封膠層一般為聚丙烯。但是，鋁塑復合膜封膠層直接與電芯和電解液接觸，鋰電池的腐蝕性液體通常可以通過封膠層3滲入而直接腐蝕鋁箔層表面，使鋁箔層表面的封膠層與之脫落，分層，從而包裝膜失效，電池失效。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題是提供一種鋰電池用鋁塑復合膜及制備方法、鋰電池，能夠有效防止電池的腐蝕性液體腐蝕鋁箔層表面，確保鋁箔層表面的封膠層不脫落，電池不漏液，提高包裝膜的使用壽命。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種鋰電池用鋁塑復合膜，所述鋁塑復合膜包括依次設置的隔離層、鋁箔層以及封膠層，所述鋁箔層與所述封膠層之間設置有保護層，其中，所述保護層為金屬層。
[0006]其中，所述金屬層為金屬鉻層。
[0007]其中，所述保護層的厚度在0.01?5微米之間。
[0008]其中，所述保護層的厚度在0.1?2微米之間。
[0009]其中，所述保護層與所述封膠層之間設置有乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂層。
[0010]其中，所述鋰電池用鋁塑復合膜通過冷沖成型或直接成型包覆電池芯。
[0011]為解決上述技術問題，本發明采用的另一種技術方案是:提供一種鋰電池，所述鋰電池包括上述的鋰電池用鋁塑復合膜和鋰電池芯，通過所述鋰電池用鋁塑復合膜包覆所述鋰電池芯，所述鋰電池用鋁塑復合膜的封膠層最接近所述鋰電池芯并與電解液相接觸。
[0012]為解決上述技術問題，本發明采用的還有一個技術方案是:一種鋰電池用鋁塑復合膜的制備方法，所述方法包括:將反應液在底部為階梯狀的浸潤池中沿著階梯狀的底部從上往下流；將鋁箔浸潤在所述反應液中且在所述浸潤池中沿著階梯狀的底部從低處往高處移動，通過控制液體與鋁箔的相對運動，以在所述鋁箔上沉積上金屬鉻保護層；將沉積上所述金屬鉻保護層的所述鋁箔取出并清洗烘干后，在所述鋁箔的一面上形成封膠層，并在所述鋁箔的另一面上形成隔離層。
[0013]在進行上述操作前，預先配制一種含鉻的溶液，當鋁箔浸潤到其中時，金屬鉻能夠沉積到鋁箔表面。
[0014]本發明的有益效果是:區別于現有技術的情況，本發明通過在鋁塑復合膜的鋁箔層與封膠層之間設置保護層，并且保護層為金屬鉻層。從而能夠避免電池的腐蝕性液體通過封膠層滲入而腐蝕鋁箔層表面，確保鋁箔層表面的封膠層不脫落，電池不漏液，提高包裝膜的使用壽命。
[0015]本發明的另一個有益效果是:現有技術的封膠層一般為聚丙烯，直接淋膜在鋁箔表面，其粘合強度較低，需要引進膠水將鋁箔與封膠層粘合起來。由于鋰離子電池的電解液是有機溶劑，膠水層易進入到電解液中，從而影響電池的性能。本發明通過引進具有極性的乙烯-醋酸乙烯共聚物，能很好地與封膠層和金屬層相連接，從而不需要引進膠水，保證了電池的性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是現有技術中鋰電池用鋁塑復合膜的結構示意圖；
[0017]圖2是本發明實施方式提供的一種鋰電池用鋁塑復合膜的結構示意圖；
[0018]圖3是本發明實施方式提供的另一種鋰電池用鋁塑復合膜的結構示意圖；
[0019]圖4是本發明實施方式提供的一種鋰電池用鋁塑復合膜的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]請參閱圖2，圖2是本發明實施方式提供的一種鋰電池用鋁塑復合膜的結構示意圖，本發明實施方式提供的鋁塑復合膜包括依次設置的隔離層1、鋁箔層2以及封膠層3，其中，鋁箔層2與封膠層3之間設置有保護層4，其中，保護層4為金屬鉻層。
[0021]其中，保護層4的厚度控制為大于等于0.01微米至小于等于5微米，比如0.01微米、0.03微米、2微米、3微米等等。優選地，保護層4的厚度控制為大于等于0.1微米小于等于2微米，比如0.2微米、0.4微米、I微米等等。
[0022]本發明中的金屬鉻層可以采用化學沉積方式，控制金屬鉻層的厚度為納米級或準納米級，從而可以達到鋁塑復合膜保護層的薄、致密的性能要求，從而使得本實施例中的有金屬鉻保護層的鋁塑復合膜即使在拉伸后也能很好的保護鋁箔層表面，并且金屬鉻作為一種惰性金屬，其不會影響電池的制造工藝及其性能。
[0023]本實施方式提供的鋰電池用鋁塑復合膜，其可以通過冷沖成型或直接成型包覆電池芯。其中，冷沖成型是指在鋁塑復合膜制備完成后，通過沖壓的方式將鋁塑復合膜沖壓成特定形狀以用于承載電池芯。比如凹坑狀。而直接成型是指將電池芯直接放置在鋁塑復合膜上，通過鋁塑復合膜將電池芯包覆。
[0024]本發明實施方式提供的鋰電池用鋁塑復合膜，在鋁塑復合膜的封膠層與鋁箔層之間設置有保護層，并且保護層為金屬鉻層。在現有技術中，由于鋁塑復合膜的制作工藝要求以及性能限定，對保護層材料的選擇成為電池研發過程中的一大難點。本發明 申請人:經過長期研究確定采用金屬鉻層作為保護層材料，其能夠有效避免電池的腐蝕性液體通過封膠層滲入而腐蝕鋁箔層，確保鋁箔層表面的封膠層不脫落，電池不漏液，提高包裝膜的使用壽命。同時，選擇金屬鉻作為保護層材料，也能適應鋰電池用鋁塑復合膜的工藝要求與性能需求。
[0025]作為一種優選的實施方式，請參閱圖3，圖3是本發明實施方式提供的另一種鋰電池用鋁塑復合膜的結構示意圖，本實施方式的鋰電池用鋁塑復合膜包括依次設置的隔離層1、鋁箔層2以及封膠層3，其中，鋁箔層2與封膠層3之間設置有保護層4，其中，保護層4為金屬鉻層，上述各層的詳細描述請參閱圖2所示實施方式的描述，在此不再贅述。
[0026]其中，在保護層4與封膠層3之間還設置有乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂層5。
[0027]作為一種優選，本實施方式中控制隔離層I的厚度在20?30微米之間，鋁箔層2的厚度在30?90微米之間，保護層的厚度在0.1?2微米之間，乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂層5的厚度在5?20微米之間，封膠層3的厚度在30?50微米之間。
[0028]在本實施方式中，乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂層5 —方面可以作為封膠使保護層4與封膠層3之間更緊密的貼合，另一方面，因封膠層3比較容易脫落，從而導致電池芯包裝膜報廢，利用乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂層5能加強兩者的粘結，有效防止脫落，延長鋰電池用鋁塑復合膜的使用壽命。
[0029]本發明實施方式提供的鋰電池用鋁塑復合膜，可以用于包裝便攜式電源，如手機電池,也可以用于包裝動力電源,如電動汽車、電動車、電動工具等鋰電池。
[0030]在本發明實施方式提供的鋰電池用鋁塑復合膜的基礎上，本發明實施方式進一步提供一種鋰電池，該鋰電池包括上述實施方式中的鋁塑復合膜和鋰電池芯，通過鋁塑復合膜包覆鋰電池芯，其中，鋁塑復合膜的封膠層最接近電池芯并與電解液相接觸。
[0031 ] 其中，本發明實施方式提供的電池可以是鋰離子電池、固態鋰電池電池等。
[0032]另一方面，本發明另一實施方式中，進一步提供一種鋰電池用鋁塑復合膜的制備方法，請參閱圖4，圖4是本發明實施方式提供的一種鋰電池用鋁塑復合膜的制備方法的流程圖，本實施方式的鋁塑復合膜的制備方法包括以下步驟:
[0033]SlOl:將反應液在底部為階梯狀的浸潤池中沿著階梯狀的底部從上往下流；
[0034]這里的反應液是一種含鉻的液體，鋁箔浸潤其中時，金屬鉻能沉積到鋁箔表面作為保護層，這種液體需要預先配制。
[0035]S102:將鋁箔浸潤在反應液中且在浸潤池中沿著階梯狀的底部從低處往高處移動，以在招猜上鍛上金屬絡保護層；
[0036]作為一種優選，在鋁箔浸潤在反應液中且在浸潤池中沿著階梯狀的底部從低處往高處移動的步驟之前，配制一種反應液，該反應液能夠將鉻金屬沉積到鋁箔表面。
[0037]S103:將鍍上金屬鉻保護層的鋁箔取出并清洗烘干后，在鋁箔的一面上形成封膠層，并在鋁箔的另一面上形成隔離層。
[0038]將鍍上金屬鉻保護層的鋁箔取出并清洗烘干，在烘干的過程中，對金屬鉻保護層的上下表面輸入熱風，以對金屬鉻保護層的上下表面的水分進行烘干，然后輸出熱風，并將輸出的部分熱風進行回收，以重新輸入到金屬鉻保護層的上下表面。
[0039]其中，在對金屬鉻保護層的上下表面輸入熱風之前，輸入外部的氣體，并對外部的氣體加熱以使其變成熱風。
[0040]其中，對金屬鉻保護層的上下表面輸入熱風可以同時對金屬鉻保護層的上行表面的多個位置輸入熱風。
[0041]以上所述僅為本發明的實施方式，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種鋰電池用鋁塑復合膜，其特征在于，所述鋰電池包裝用鋁塑復合膜包括依次設置的隔離層、鋁箔層以及封膠層，所述鋁箔層與所述封膠層之間設置有保護層，其中，所述保護層為金屬層。
2.根據權利要求1所述的鋰電池用鋁塑復合膜，其特征在于，所述金屬層為金屬鉻層。
3.根據權利要求1所述的鋰電池用鋁塑復合膜，其特征在于，所述保護膜層的厚度在0.0l?5微米之間。
4.根據權利要求3所述的鋰電池用鋁塑復合膜，其特征在于，所述保護膜層的厚度在0.1?2微米之間。
5.根據權利要求1所述的鋰電池用鋁塑復合膜，其特征在于，所述保護層與所述封膠層之間設置有乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂層。
6.根據權利要求1所述的鋰電池用鋁塑復合膜，其特征在于，所述鋰電池用鋁塑復合膜通過冷沖成型或直接成型包覆電池芯。
7.一種鋰電池，其特征在于，所述鋰電池包括權利要求1-6任一項所述的鋰電池用鋁塑復合膜和鋰電池芯，通過所述鋰電池用鋁塑復合膜包覆所述鋰電池芯，所述鋰電池用鋁塑復合膜的封膠層最接近所述鋰電池芯并與電解液相接觸。
8.—種鋰電池用鋁塑復合膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括: 將反應液在底部為階梯狀的浸潤池中沿著階梯狀的底部從上往下流； 將鋁箔浸潤在所述反應液中且在所述浸潤池中沿著階梯狀的底部從低處往高處移動，以在所述鋁箔上沉積上金屬鉻保護層； 將沉積上所述金屬鉻保護層的所述鋁箔取出并清洗烘干后，在所述鋁箔的一面上形成封膠層，并在所述鋁箔的另一面上形成隔離層。
【文檔編號】H01M10/058GK103811703SQ201410067375
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月26日 優先權日:2014年2月26日
【發明者】石保慶, 王明華, 華維 申請人:江蘇安博瑞新材料有限公司