鋰離子電池軟包裝材料及使用該材料的鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及儲(chǔ)能器件領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種裡離子電池軟包裝材料及使用該材料的 裡離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 相關(guān)技術(shù)中，一般采用侶塑復(fù)合膜作為裡離子電池軟包裝材料。侶塑復(fù)合膜的基 本組成是內(nèi)側(cè)的聚丙締薄膜層、中間的侶錐層和外側(cè)的尼龍防護(hù)層。裡離子電池在電忍封 裝時(shí)，電忍周邊可能殘留有毛刺或活性材料顆粒，在抽氣工序中，運(yùn)些毛刺或顆粒會(huì)刺破內(nèi) 層直至侶錐層；在電忍封裝過(guò)程中，由于機(jī)械作用或熱封時(shí)過(guò)烙導(dǎo)致侶塑復(fù)合膜內(nèi)層破損， 進(jìn)而導(dǎo)致侶錐層直接與電解液接觸，此時(shí)電解液中存在的微量氨氣酸將接觸侶層造成點(diǎn)狀 腐蝕，失去其阻隔水汽和空氣的功能，導(dǎo)致裡離子電池鼓脹或漏液等失效。同時(shí)，在正極與 侶錐層間電勢(shì)差的作用下，裡離子將通過(guò)受損傷的內(nèi)層插入侶錐層，形成侶裡合金，對(duì)侶錐 層進(jìn)行電化學(xué)腐蝕，從而加速侶錐層的腐蝕程度。
[0003] 專利CN101992570A公開(kāi)了聚酷胺膜/熱固性膠合層/侶錐/熱固性膠合層/不飽 和酸酢改性聚丙締薄膜的侶塑復(fù)合膜具有優(yōu)異的水汽阻隔性、防爆性W及熱封粘結(jié)性，然 而對(duì)解決電化學(xué)腐蝕沒(méi)有明顯效果。而專利CN102324557通過(guò)無(wú)機(jī)氧化物-高分子鍛膜、 殼體透明的裡離子電池來(lái)提高抗電化學(xué)腐蝕性，然而高分子鍛膜雖然可W在一定程度上緩 解腐蝕作用，但也并不能從根本上解決問(wèn)題，特別是裡離子電池的能量密度越來(lái)越高，使用 的包裝袋也越來(lái)越薄的趨勢(shì)下，腐蝕問(wèn)題就更加嚴(yán)重。有鑒于此，確有必要提供一種更好的 抗電化學(xué)腐蝕的包裝材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N裡離子電池軟包裝材料及使用該材料的裡離子電池，能夠提高 抵抗電化學(xué)腐蝕的性能。 陽(yáng)〇化]本申請(qǐng)的第一方面提供了一種裡離子電池軟包裝材料，由外至內(nèi)依次包括基材 層、第一粘接層、金屬錐層、防腐蝕處理層、第二粘接層W及密封層；所述防腐蝕處理層由儀 層、儀合金層、銅層W及銅合金層中的至少一層構(gòu)成，且所述防腐蝕處理層鍛在所述金屬錐 層上。
[0006] 優(yōu)選地，所述防腐蝕處理層為多層結(jié)構(gòu)，每層的材質(zhì)相同或不同。
[0007] 優(yōu)選地，所述防腐蝕處理層的厚度不超過(guò)所述金屬錐層厚度的50%。
[0008] 優(yōu)選地，所述防腐蝕處理層與所述金屬錐層的厚度之和不小于20 ym。
[0009] 優(yōu)選地，所述密封層的材質(zhì)為聚對(duì)苯二甲酸乙二醋、聚氯乙締、聚乙締或聚丙締， 所述密封層的厚度不小于20 y m。
[0010] 優(yōu)選地，所述基材層的外側(cè)還設(shè)置有裝飾層。
[0011] 優(yōu)選地，
[0012] 所述的儀合金為：儀銅合金、儀棚合金、儀儀合金、儀侶合金、儀鐵合金、儀饑合金、 儀鐵合金、儀儘合金、儀鉆合金、儀鋒合金、儀銀合金或儀錫合金；
[0013] 和/或
[0014] 所述的銅合金為：銅儀合金、銅棚合金、銅儀合金、銅侶合金、銅鐵合金、銅饑合金、 銅鐵合金、銅儘合金、銅鉆合金、銅鋒合金、銅銀合金或銅錫合金。
[0015] 優(yōu)選地，所述金屬錐層為不誘鋼錐層。
[0016] 本申請(qǐng)的第二方面提供了一種裡離子電池，包括裸電忍、電解液W及包裝袋，所述 包裝袋將所述裸電忍W及所述電解液一并包裹，其特征在于，所述包裝袋采用上述的裡離 子電池軟包裝材料。 陽(yáng)〇17] 優(yōu)選地，
[0018] 所述包裝袋在長(zhǎng)度方向的尺寸與所述裸電忍在該方向的尺寸之差不大于5mm ;
[0019] 和/或
[0020] 所述包裝袋在寬度方向的尺寸與所述裸電忍在該方向的尺寸之差不大于5mm。
[0021] 本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可W達(dá)到W下有益效果：
[0022] 本申請(qǐng)所提供的裡離子電池通過(guò)采用鍛有防腐蝕處理層的軟包裝材料，抗氨氣酸 能力明顯提高，并且不易形成裡合金，即使在負(fù)極與包裝材料短路時(shí)也不會(huì)析裡，因此可W 更好的抵抗電化學(xué)腐蝕，增強(qiáng)裡離子電池的使用安全性和增加使用壽命。
[0023] 應(yīng)當(dāng)理解的是，W上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本 申請(qǐng)。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一所提供的不帶裝飾層的的裡離子電池軟包裝材料的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[00巧]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例一所提供的帶有裝飾層的的裡離子電池軟包裝材料的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0026] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例二所提供的裡離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]
【附圖說(shuō)明】： 陽(yáng)02引 1-包裝袋；
[0029] 10-基材層；
[0030] 11-第一粘接層；
[00川 12-金屬錐層；
[0032] 13-防腐蝕處理層； 陽(yáng)03引 14-第二粘接層；
[0034] 15-密封層； 陽(yáng)0對(duì) 16-裝飾層；
[0036] 2-裸電忍。
[0037] 此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本申請(qǐng)的實(shí)施 例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本申請(qǐng)的原理。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。文中所述 "前"、"后"、"左"、"右"、"上"、"下"均W附圖中的裡離子電池軟包裝材料及使用該材料的裡 離子電池的放置狀態(tài)為參照。
[0039] 如圖1所示，本申請(qǐng)的實(shí)施例一提供了一種裡離子電池軟包裝材料，該包裝材料 由外至內(nèi)依次包括基材層10、第一粘接層11、金屬錐層12、防腐蝕處理層13、第二粘接層14 W及密封層15。
[0040] 基材層10位于包裝材料的外側(cè)，起到外層防護(hù)的作用，采用單層或多層的耐熱性 樹(shù)脂薄膜，為適合采用冷沖壓成型的外層材料，可選自聚酷胺樹(shù)脂或聚醋樹(shù)脂的延伸薄膜 或未拉伸膜。并且根據(jù)產(chǎn)品外觀需要，還可在基材層10的外表面增設(shè)亞光層、染色涂層等 裝飾層16 (參見(jiàn)圖2)，增強(qiáng)產(chǎn)品的美觀性。裝飾層16可采用涂料經(jīng)過(guò)凹版涂布方式涂布在 基材層10的表面，也可經(jīng)過(guò)擠出涂布的方式涂布在基材層10的表面。
[0041] 密封層15位于最內(nèi)側(cè)，直接與電解液W及裸電忍進(jìn)行接觸，是金屬錐層12的第一 層防護(hù)措施，同時(shí)也是防止裸電忍W及電解液受到外部環(huán)境影響的最后一道防線。在本實(shí) 施例中，密封層15的材質(zhì)可W選擇聚對(duì)苯二甲酸乙二醋、聚氯乙締、聚乙締或聚丙締等材 料，并且密封層15的厚度最好不要小于20 ym，W免因厚度過(guò)薄而影響電池的高溫高濕測(cè) 試通過(guò)比例。
[0042] 金屬錐層12 W及防腐蝕處理層13位于基材層10 W及密封層15之間，并且通過(guò) 第一粘接層11 W及第二粘接層14與基材層10 W及密封層15分別粘接連接。第一粘接層 11 W及第二粘接層14可W選擇常用的粘接劑，優(yōu)選采用聚氨醋類耐化學(xué)介質(zhì)性膠水。為 提高防腐蝕處理層13的粘結(jié)性，可W對(duì)防腐蝕處理層13做表面粗糖化處理。在本實(shí)施例 中，金屬錐層12可W采用一般的侶錐層，也可W采用不誘鋼材料，如馬氏體不誘鋼、奧氏體 不誘鋼或鐵素體不誘鋼等制成的錐層。不誘鋼錐層本身就具備較為優(yōu)良的耐腐蝕性能，但 由于不誘鋼錐層材制備難度增強(qiáng)，另一方面不誘鋼錐初性不夠，容易脆斷，不利于裡離子電 池生產(chǎn)，因此本實(shí)施例中并未單純采用不誘鋼錐。
[0043] 下面重點(diǎn)介紹防腐蝕處理層13。在本實(shí)施例中，防腐蝕處理層13可W由儀層、或 銅層構(gòu)成，也可W由W儀為主要成分的儀合金層或者W銅為主要成分的銅合金層構(gòu)成。其 中，儀合金可W選擇儀銅合金、儀棚合金、儀儀合金、儀侶合金、儀鐵合金、儀饑合金、儀鐵合 金、儀儘合金、儀鉆合金、儀鋒合金、儀銀合金或儀錫合金等。銅合金則可W選擇銅儀合金、 銅棚合金、銅儀合金、銅侶合金、銅鐵合金、銅饑合金、銅鐵合金、銅儘合金、銅鉆合金、銅鋒 合金、銅銀合金或銅錫合金等。
[0044] 由于銅、儀等金屬的抗氨氣酸能力較高，因此在密封層15破損的情況下，化學(xué)腐 蝕較輕。并且，如果使用銅鍛層，則防腐蝕處理層13與負(fù)極短路時(shí)便不會(huì)產(chǎn)生原電池反應(yīng) 在銅表面析裡，腐蝕的幾率大幅降低。
[0045] 由于金屬銅、儀等金屬W及合金的延展性不好，如果單獨(dú)使用不利于加工，因此本 實(shí)施例中防腐蝕處理層13鍛在了金屬錐層12上，運(yùn)樣簡(jiǎn)化了防腐蝕處理層13的加工工 藝，同時(shí)也節(jié)約了成本，減輕了電池重量。
[0046] 防腐蝕處理層13可通過(guò)常規(guī)的電鍛方法在金屬錐層12的表面處理獲得，也可W 通過(guò)熱噴鍛法或化學(xué)鍛法進(jìn)行鍛覆，采用何種方法對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)沒(méi)有影響。
[0047] 在本實(shí)施例中，防腐蝕處理層13可W為單層結(jié)構(gòu)，也可W為多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，每層 可選擇同種材料，也可分別采用不同材料，多層結(jié)構(gòu)不僅能夠有效減少由于微小顆粒及膜 層缺陷引起的針孔鉆蝕，還可W提升防腐蝕能力，增加包裝材料初性。
[0048] 包裝袋可承受的沖坑深度是其可加工性能的體現(xiàn)，金屬層的厚度是影響沖坑深度 的重要因素。當(dāng)防腐蝕處理層13與金屬錐層12的厚度之和達(dá)到20 ym時(shí)，基本可滿足沖 坑需求。同時(shí)，防腐蝕處理層13鍛在金屬錐層12的表面之后，由于材料的差異，防腐蝕處 理層13與金屬錐層12的延展性不一致，也會(huì)影響裡離子電池的沖坑深度。因此在本實(shí)施 例中，防腐蝕處理層13的厚度不宜過(guò)厚，W不超過(guò)金屬錐層12厚度的50%為宜。 W例如圖3所示，本申請(qǐng)的實(shí)施例二提供了一種裡離子電池，包括包裝袋1、裸電忍2 W及電解液（圖中未示出），其中，包裝袋1采用實(shí)施例一中所提供的裡離子電池軟包裝材料 制成，并且包裝袋1將裸電忍2 W及電解液一并包裹在內(nèi)。在本實(shí)施例中，裸電忍2的長(zhǎng)度 方向的尺寸b最好盡量接近包裝袋1的長(zhǎng)度尺寸a,同時(shí)，裸電忍2寬度方向的尺寸d也最 好盡量接近包裝袋1的長(zhǎng)度尺寸C，使二者之間的間距保持在較小的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，在長(zhǎng) 度方向W及寬度方向上，包裝袋1與裸電忍2的尺寸之差均不大于5mm，運(yùn)樣能夠盡可能大 的提高裡離子電池的能量密度。
[0050] 下面將通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0051] 1.防腐蝕處理層在金屬侶錐表面的處理
[0052] 防腐蝕處理層可通過(guò)常規(guī)的電鍛方法在金屬侶錐表面處理獲得，也可W通過(guò)熱噴 鍛法或化學(xué)鍛法進(jìn)行鍛覆，因此采用何種方法對(duì)本申請(qǐng)沒(méi)有影