[发明专利]一种电化学电池封装材料、使用该封装材料的电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电化学电池技术领域，特别涉及一种电化学电池封装材料、使用该封装材料的电池及其制备方法。

背景技术

进入21世纪以后，各种电子器件产品如手机、笔记本、可穿戴设备等层出不穷，极大的丰富了广大用户的生活；同时，电动汽车及各类储能电站也如雨后春笋般迅速萌芽、发展、壮大。以上高科技产品，具有一个共同特征：需要高性能、低成本的电池充当储能部件。

现有的电池主要有一次电池和二次电池两大类；所谓一次电池，即无法反复充电的电池，主要包括碳锌电池、碱性电池、糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式电池(扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池)、锌空气电池、一次锂锰电池等、水银电池；所谓二次电池，即可充电电池，主要包括二次碱性锌锰电池、镍镉充电电池、镍氢充电电池、锂充电电池、铅酸电池、太阳能电池。铅酸蓄电池可分为：开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。而从外包装角度分析，现有电池主要分为软包装电池及硬壳包装电池，由于软包装电池包装膜本身厚度小，可塑性大，被广泛的运用于各类高档一次电池和二次电池中。

然而，随着人们生活品质的提高，对电子产品提出了更高的要求，即更长的待机时间；这就要求为电子产品提供能量的电源具有更高的能量密度。

现有的提高能量密度的方式有：选择更高能量密度的电化学体系，如高电压钴酸锂正极、硅负极等；选择精度更高的制造工艺，提高电池容量的一致性，从而提高电池平均容量；选择厚度更薄的基材，如6μm铜箔、8μm铝箔、64μm铝塑膜等。但是高电压体系安全性能更差，成本更高；硅负极首次效率低、循环性能差，成本高；高精度制造工艺设备投资巨大，制造成本高；而更薄的基材，往往意味着更高的工艺控制要求、更高的材料成本；因此这些方案无一不增加制造成本。

而随着个性化的电子产品的越来越多，如柔性器件的横空出世，其对电池提出了更高的要求：即柔性电池。但柔性电池在弯折过程中，电芯内部的界面处往往是其薄弱环节，极易受到破坏，从而使得柔性电池性能变差；因此尽量降低柔性电池内部界面数量，是提高柔性电池性能的可靠方法。

同时，为了追求更高的能量密度，制造过程中往往会减少有效封装区宽度；而且新的材料、新的电池结构的不断出现，同样对电池封装可靠性提出了更高的要求；而新的封装材料、新的电池结构往往意味着电池成本的增加，因此如何降低成本又成了电池技术领域研究的重点。

有鉴于此，确有必要开发一种新的电化学电池封装材料、使用该封装材料的电池及其制备方法，其不仅能够提高电池的能量密度，改善电池封装可靠性、降低成本(材料成本或/和制造成本)，而且当其为柔性电池时，还具有优良的柔性性能及电化学性能。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种电化学电池封装材料，包括基体层和封装辅助层，所述封装辅助层有且仅有分布于所述基体层的一个表面，且所述封装辅助层在所述基体层上的附着力为F，F≥5N/8mm；所述基体层含金属组分，且无孔洞结构，厚度大于或等于8μm；所述封装辅助层的厚度小于或等于8μm。由于本发明的电池封装材料只有一个表面进行了封装辅助处理，可以降低处理液用量、提高处理效率，极大的降低了该材料的成本；同时又能满足实际应用中的需要：因为实际封装时，只需要位于集流体其中一面上的封印区做过封装辅助处理即可解决封装可靠性问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电化学电池封装材料，包括基体层和封装辅助层，所述封装辅助层有且仅有分布于所述基体层的一个表面，即可减少处理液的用量，提高处理效率，降低处理成本；且所述封装辅助层在所述基体层上的附着力为F，F≥5N/8mm，当附着力过小时，封装后封印区将从基体层与封装辅助层之间剥离开来，从而使得封装失效；所述基体层含金属组分，且无孔洞结构，厚度大于或等于8μm，基体为结构致密的防水金属材料，且厚度过小时，材料加工时容易产生微孔，影响封装致密性，故其厚度需要在一定值之上；所述封装辅助层的厚度小于或等于8μm。(即封装辅助层与封装材料复合封装后，满足电池封装可靠性要求，如封装拉力大于等不5N/8mm，电解液浸泡48h后封装拉力大于等不5N/8mm等)。

作为本发明电化学电池封装材料的一种改进，其特征在于：所述基体层的厚度大于或等于20μm，由金、银、铜、铁、锡、锌、铅、镍、铝、钨、钼、钽、铌、钛以及钢和不锈钢、镍基和钴基合金中的至少一种组成。