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] 本申請設(shè)及儲能器件領(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)的尼龍防護層。裡離子電池在電忍封 裝時，電忍周邊可能殘留有毛刺或活性材料顆粒，在抽氣工序中，運些毛刺或顆粒會刺破內(nèi) 層直至侶錐層；在電忍封裝過程中，由于機械作用或熱封時過烙導致侶塑復(fù)合膜內(nèi)層破損， 進而導致侶錐層直接與電解液接觸，此時電解液中存在的微量氨氣酸將接觸侶層造成點狀 腐蝕，失去其阻隔水汽和空氣的功能，導致裡離子電池鼓脹或漏液等失效。同時，在正極與 侶錐層間電勢差的作用下，裡離子將通過受損傷的內(nèi)層插入侶錐層，形成侶裡合金，對侶錐 層進行電化學腐蝕，從而加速侶錐層的腐蝕程度。
[0003] 專利CN101992570A公開了聚酷胺膜/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 而對解決電化學腐蝕沒有明顯效果。而專利CN102324557通過無機氧化物-高分子鍛膜、 殼體透明的裡離子電池來提高抗電化學腐蝕性，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題，特別是裡離子電池的能量密度越來越高，使用 的包裝袋也越來越薄的趨勢下，腐蝕問題就更加嚴重。有鑒于此，確有必要提供一種更好的 抗電化學腐蝕的包裝材料。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本申請?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 抵抗電化學腐蝕的性能。
[0005] 本申請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20ym。
[0009] 優(yōu)選地，所述密封層的材質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二醋、聚氯乙締、聚乙締或聚丙締， 所述密封層的厚度不小于20ym。
[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。
[0017] 優(yōu)選地，
[0018] 所述包裝袋在長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?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可W達到W下有益效果：
[0022] 本申請所提供的裡離子電池通過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，即使在負極與包裝材料短路時也不會析裡，因此可W 更好的抵抗電化學腐蝕，增強裡離子電池的使用安全性和增加使用壽命。
[0023] 應(yīng)當理解的是，W上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本 申請。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本申請實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為本申請實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為本申請實施例二所提供的裡離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【附圖說明】 [0027] ：
[002引 1-包裝袋；
[002引 10-基材層；
[0030] 11-束一粘接層；
[00引]12-金屬錐層；
[0032] 13-防腐蝕處理層；
[003引 14-第二粘接層；
[0034] 15-密封層；
[00對 16-裝飾層；
[0036] 2-裸電忍。
[0037] 此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施 例，并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
【具體實施方式】
[0038] 下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本申請做進一步的詳細描述。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，本申請的實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)，起到外層防護的作用，采用單層或多層的耐熱性 樹脂薄膜，為適合采用冷沖壓成型的外層材料，可選自聚酷胺樹脂或聚醋樹脂的延伸薄膜 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 (參見圖2)，增強產(chǎn)品的美觀性。裝飾層16可采用涂料經(jīng)過凹版涂布方式涂布在 基材層10的表面，也可經(jīng)過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及裸電忍進行接觸，是金屬錐層12的第一 層防護措施，同時也是防止裸電忍W及電解液受到外部環(huán)境影響的最后一道防線。在本實 施例中，密封層15的材質(zhì)可W選擇聚對苯二甲酸乙二醋、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20ym，W免因厚度過薄而影響電池的高溫高濕測 試通過比例。
[0042]金屬錐層12W及防腐蝕處理層13位于基材層10W及密封層15之間，并且通過 第一粘接層11W及第二粘接層14與基材層10W及密封層15分別粘接連接。第一粘接層 11W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介質(zhì)性膠水。為 提高防腐蝕處理層13的粘結(jié)性，可W對防腐蝕處理層13做表面粗糖化處理。在本實施例 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，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)，因此本實施例中并未單純采用不誘鋼錐。
[0043]下面重點介紹防腐蝕處理層13。在本實施例中，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，化學腐 蝕較輕。并且，如果使用銅鍛層，則防腐蝕處理層13與負極短路時便不會產(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，如果單獨使用不利于加工，因此本 實施例中防腐蝕處理層13鍛在了金屬錐層12上，運樣簡化了防腐蝕處理層13的加工工 藝，同時也節(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通過熱噴鍛法或化學鍛法進行鍛覆，采用何種方法對本申請技術(shù)方案的實現(xiàn)沒有影響。
[0047] 在本實施例中，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。當防腐蝕處理層13與金屬錐層12的厚度之和達到20ym時，基本可滿足沖 坑需求。同時，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，也會影響裡離子電池的沖坑深度。因此在本實施 例中，防腐蝕處理層13的厚度不宜過厚，W不超過金屬錐層12厚度的50%為宜。
[0049]如圖3所示，本申請的實施例二提供了一種裡離子電池，包括包裝袋1、裸電忍2W 及電解液（圖中未示出），其中，包裝袋1采用實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2W及電解液一并包裹在內(nèi)。在本實施例中，裸電忍2的長度 方向的尺寸b最好盡量接近包裝袋1的長度尺寸a,同時，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 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] 下面將通過實驗數(shù)據(jù)對本申請的技術(shù)效果進行詳細說明。
[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常規(guī)的電鍛方法在金屬侶錐表面處理獲得，也可W通過熱噴 鍛法或化學