本發(fā)明涉及軟包蓄電池外包裝膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于蓄電池的包裝材料及含有該材料的蓄電池。

背景技術(shù)：

軟包鋰電池具有厚度薄、重量輕、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)工具等領(lǐng)域。

鋰離子電池一般使用鋁塑膜作為外殼，鋁塑膜通常由六層材料復(fù)合而成，從外向內(nèi)依次為保護(hù)層、尼龍層、膠粘劑層、鋁箔層、膠粘劑層和最內(nèi)側(cè)的cpp層六層復(fù)合而成，它們的總厚度在80～150μm之間。鋁塑膜最外層的保護(hù)層需具有極佳的韌性和耐高溫性能，尼龍層具有良好的防磨損、防破損功能，中間的鋁箔層起阻隔空氣、水分的功能，膠粘劑層起到粘合各層的作用，而最內(nèi)側(cè)的cpp層則起到隔絕電解液腐蝕、融合封口的作用。然而，由于鋁箔層具有導(dǎo)電性，當(dāng)cpp層發(fā)生腐蝕或破損時(shí)，容易導(dǎo)致電池短路。此外，現(xiàn)有的軟包電池結(jié)構(gòu)還包含極耳，成組連接比較復(fù)雜，給工程化應(yīng)用帶來(lái)了體積增大，體積比能量降低的缺陷。

針對(duì)上述問(wèn)題，專(zhuān)利cn103560213b提供了一種由基材層、接著層、鋁箔層、防蝕層、貼合層和內(nèi)層一起構(gòu)成從最外層至最內(nèi)層的鋁塑膜迭層結(jié)構(gòu)，其中，防蝕層可有效防止鋁箔腐蝕和電池短路，但是由于該結(jié)構(gòu)仍采用鋁箔層，在電池發(fā)生破損或劃傷時(shí)，仍存在電池短路的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有鋁塑膜復(fù)合材料因破損易短路和軟包鋰電池組成復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種用于蓄電池的包裝材料，該軟包電池包裝材料，通過(guò)采用不導(dǎo)電的阻隔層材料替代導(dǎo)電的鋁，有效規(guī)避了電池的短路風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)采用導(dǎo)電面集流體的巧妙設(shè)計(jì)，省去了極耳結(jié)構(gòu)，使軟包蓄電池的成組更加簡(jiǎn)單高效?？傊?，本發(fā)明提出了一種安全性好、實(shí)用性強(qiáng)的包裝材料，其在軟包電池中具有廣泛的應(yīng)用前景。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種用于蓄電池的包裝材料，其特征在于，所述包裝材料包括復(fù)合膜材料和導(dǎo)電集流體材料；所述復(fù)合膜材料從外向內(nèi)依次包括以下迭層結(jié)構(gòu)：保護(hù)層、第一膠粘劑層、阻隔層、第二膠粘劑層及熱封層；其中，

所述保護(hù)層，用于保護(hù)所述阻隔層和所述熱封層；

所述第一膠粘劑層，用于黏合所述保護(hù)層和所述阻隔層；

所述阻隔箔層，用于為所述蓄電池阻隔水分滲透和空氣；

所述第二膠粘劑層，用于黏合所述阻隔層和所述熱封層；

所述熱封層，用于與蓄電池的電解液接觸，用以提高蓄電池的耐電解液性。

優(yōu)選地，所述保護(hù)層的厚度為10～50μm。

優(yōu)選地，所述第一膠粘劑層和所述第二膠粘劑層為聚氨酯膠粘劑層或環(huán)氧樹(shù)脂層。

優(yōu)選地，所述阻隔層為能阻隔水和空氣的無(wú)機(jī)膜層、有機(jī)膜層或金屬層。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述阻隔層不導(dǎo)電。

優(yōu)選地，所述阻隔層厚度為10～200μm。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述阻隔層厚度為20～100μm

優(yōu)選地，所述熱封層厚度為10～60μm。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電集流體材料為金屬鋁、鎳、鈦、不銹鋼、碳布或銀。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，另一方面，本發(fā)明提供了一種蓄電池，所述蓄電池含有第一方面所述的包裝材料。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本專(zhuān)利提供了的軟包電包裝材料，通過(guò)采用不導(dǎo)電的阻隔層材料替代導(dǎo)電的鋁，有效規(guī)避了電池的短路風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)采用導(dǎo)電面集流體的巧妙設(shè)計(jì)，省去了極耳結(jié)構(gòu)，使軟包蓄電池的成組更加簡(jiǎn)單高效?？傊景l(fā)明提出了一種安全性好、實(shí)用性強(qiáng)的鋁塑膜包裝材料，其在軟包電池中具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

以下，結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方案，其中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于蓄電池的包裝材料的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合膜材料的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅僅是用于更詳細(xì)說(shuō)明之用，而不應(yīng)理解為用以任何形式限制本發(fā)明，即并不意于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本部分對(duì)本發(fā)明實(shí)驗(yàn)中所使用到的材料以及試驗(yàn)方法進(jìn)行一般性的描述。雖然為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所使用的許多材料和操作方法是本領(lǐng)域公知的，但是本發(fā)明仍然在此作盡可能詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，在上下文中，如果未特別說(shuō)明，本發(fā)明所用材料和操作方法是本領(lǐng)域公知的。

當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例提及“第一”、“第二”等序數(shù)詞時(shí)，除非根據(jù)上下文其確實(shí)表達(dá)順序之意，應(yīng)當(dāng)理解為僅僅起區(qū)分的作用。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于蓄電池的包裝材料的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合膜材料的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，本發(fā)明提供的用于蓄電池的包裝材料，包括復(fù)合膜材料1和導(dǎo)電集流體材料2，其中，如圖2所示，復(fù)合膜材料1從外向內(nèi)依次包括以下迭層結(jié)構(gòu)：保護(hù)層3、第一膠粘劑層4、阻隔層5、第二膠粘劑層6及熱封層7；其中，

所述保護(hù)層3，用于保護(hù)所述阻隔層5和所述熱封層7；

所述第一膠粘劑層4，用于黏合所述保護(hù)層3和所述阻隔層5；

所述阻隔層5，用于為所述蓄電池阻隔水分滲透和空氣；

所述第二膠粘劑層6，用于黏合所述阻隔層5和所述熱封層7；

所述熱封層7，用于與蓄電池的電解液接觸，用以提高蓄電池的耐電解液性。

在一個(gè)示例中，所述保護(hù)層3為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，可優(yōu)選選擇聚酰胺樹(shù)脂或聚酯樹(shù)脂的延伸薄膜或未拉伸膜。因?yàn)楸Ｗo(hù)層3的主要作用是保護(hù)阻隔層5和熱封層7等中間迭層材料，因此，保護(hù)層3的厚度，優(yōu)選選擇介于10～50μm。這是因?yàn)椋?dāng)保護(hù)層3的厚度小于10μm的時(shí)候，在復(fù)合膜材料1冷沖壓成型時(shí)，有延伸率不足及絕緣性降低的缺點(diǎn)，將導(dǎo)致所述復(fù)合膜材料1成型不良。此外，現(xiàn)有技術(shù)的鋁塑膜復(fù)合材料，皆應(yīng)用在輕薄化的蓄電池上，沒(méi)有需求使用厚度超過(guò)50μm的保護(hù)層3。

另外，還需要指出的是，保護(hù)層3還可以用于印刷標(biāo)注文字，因此，需要所述保護(hù)層3具有優(yōu)異的印刷性。

在實(shí)際應(yīng)用中，第一膠粘劑層4和第二膠粘劑層6均為但不限于聚氨酯膠粘劑層或環(huán)氧樹(shù)脂層，以便分別黏合保護(hù)層3和阻隔層5，阻隔層5和熱封層7.

蓄電池的循環(huán)壽命，與大氣環(huán)境中的濕度息息相關(guān)，空氣中的分水有透過(guò)作用，水分會(huì)直接影響電池循環(huán)壽命。因此，復(fù)合膜材料1的各復(fù)合層的隔離性能極為重要，其中，阻隔層5為蓄電池阻隔水分滲透和空氣的關(guān)鍵性迭層構(gòu)件。為使得氧化鋁箔層5具備優(yōu)異的阻隔水分和空氣性能的條件，其厚度優(yōu)選為10～200μm，較佳為20～100μm。

在實(shí)際應(yīng)用中，阻隔層5為能阻隔水和空氣的無(wú)機(jī)膜層、有機(jī)膜層或金屬層，可以為導(dǎo)電材料，也可以為不導(dǎo)電材料。較佳的，為提高了軟包蓄電池的安全性，隔離層5選擇不導(dǎo)電的材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)導(dǎo)電金屬鋁箔，比如采用氧化鋁箔層作為阻隔層。

在另一個(gè)示例中，熱封層7為單層或多層熱塑性樹(shù)脂薄膜。優(yōu)選為聚烯烴類(lèi)聚合物或聚烯烴類(lèi)共聚合物薄膜，較佳為：聚丙烯、聚乙烯、順丁烯二酸改質(zhì)聚丙烯、乙烯-丙烯酸酯共聚物、或含離子鍵的聚合物樹(shù)脂等未延伸薄膜。因?yàn)闊岱鈱?的主要作用是用于與蓄電池的電解液接觸，且需具有熱封性，用以提高對(duì)蓄電池耐電解液性。因此，優(yōu)選地，熱封層7的厚度為10～60μm。這是因?yàn)?，蓄電池使用厚度小?0μm的熱封層7時(shí)，有熱封性不足的缺點(diǎn)，將導(dǎo)致蓄電池的電性能不良，而且，現(xiàn)有技術(shù)的鋁塑膜，皆應(yīng)用在輕薄化的蓄電池上，沒(méi)有需求使用厚度超過(guò)60μm的熱封層7。

在又一個(gè)示例中，導(dǎo)電集流體材料2采用金屬鋁、鎳、鈦、不銹鋼、碳布或銀。其作用是直接作為蓄電池的集流體代替極耳，這樣可以直接通過(guò)電池間的堆疊組裝電池模塊，免去了極耳結(jié)構(gòu)電池間的額外連接部件。

本發(fā)明提供了一種蓄電池，所述蓄電池含有上面描述的的包裝材料。

下面以鋰電池代替蓄電池舉例說(shuō)明本發(fā)明提供的包裝材料的制備過(guò)程。

一種用于蓄電池的包裝材料，包括由外向內(nèi)的結(jié)構(gòu)依次設(shè)置為：耐熱性樹(shù)脂薄膜保護(hù)層、聚氨酯膠粘劑層、氧化鋁箔層、聚氨酯膠粘劑層、熱塑性樹(shù)脂薄膜熱封層和金屬集流體材料層。

上述鋁塑膜包裝材料的制備過(guò)程，及其他相關(guān)信息如下實(shí)施例所述：

實(shí)施例1

將氧化鋁箔層的一面通過(guò)聚氨酯膠粘劑層與耐熱性樹(shù)脂薄膜保護(hù)層復(fù)合、之后在另一面通過(guò)聚氨酯膠粘劑層與熱塑性樹(shù)脂薄膜熱封層干式復(fù)合，最后將不銹鋼箔片導(dǎo)電集流體與熱封層進(jìn)行復(fù)合，所述耐熱性樹(shù)脂薄膜保護(hù)層為聚酰胺樹(shù)脂，其厚度為20μm，氧化鋁箔層的厚度為25μm，熱塑性樹(shù)脂薄膜熱封層為流延聚丙烯(cpp)，其厚度為30μm，兩面所用聚氨酯膠粘劑層的厚度均為5μm，不銹鋼箔片厚度為30μm。

實(shí)施實(shí)例2：

將氧化鋁箔層一面通過(guò)聚氨酯膠粘劑層與耐熱性樹(shù)脂薄膜保護(hù)層復(fù)合、之后在另一面通過(guò)聚氨酯膠粘劑層與熱封層干式復(fù)合，最后將金屬鎳箔導(dǎo)電集流體與熱封層進(jìn)行復(fù)合，所述耐熱性樹(shù)脂薄膜保護(hù)層為聚酯樹(shù)脂，其厚度為15μm，氧化鋁箔層的厚度為25μm，熱封層為流延聚丙烯(cpp)，其厚度為30μm，兩面所用的聚氨酯膠粘劑層的厚度均為5μm，金屬鎳箔導(dǎo)電集流體材料層厚度為25μm。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明提出的蓄電池包裝材料，采用不導(dǎo)電阻隔層和導(dǎo)電集流體材料層的新型結(jié)構(gòu)，一方面提高了電池的安全性，另一方面由于省去了極耳結(jié)構(gòu)，還有利于電池的成組組裝，降低成組成本并提高電池的可靠性，具有實(shí)用性強(qiáng)、安全性高和性能優(yōu)越等突出優(yōu)點(diǎn)。

盡管本發(fā)明已進(jìn)行了一定程度的描述，明顯地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可進(jìn)行各個(gè)條件的適當(dāng)變化?？梢岳斫猓景l(fā)明不限于所述實(shí)施方案，而歸于權(quán)利要求的范圍，其包括所述每個(gè)因素的等同替換。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。