[发明专利]一种锂离子电池用铝塑膜及锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池用铝塑膜，包括依次连接的改性PP层、第一胶粘层、铝层、第二胶粘层、尼龙层和弹性绝缘层，所述弹性绝缘层耐电解液腐蚀，所述弹性绝缘层的厚度为10～50um。另外，本发明还涉及一种锂离子电池，包括所述的锂离子电池用铝塑膜以及封装于其内的电芯。相比于现有技术，本发明既能防止电芯生产过程中电解液腐蚀铝塑膜表层，又能避免铝塑膜封边处出现尖锐弯折而导致铝层发生断裂，有效保证铝塑膜密封效果，还能起到绝缘耐压作用，无需在铝塑膜的表面额外覆盖一层绝缘耐高压胶带。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池用铝塑膜及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于其能量密度高、循环寿命长、自放电率小、安全性稳定和无记忆效应等优点，已逐渐取代铅酸电池、镍镉电池、镍锰电池等成为最具商品化价值的储能电池，广泛应用于手机、笔记本电脑、蓝牙设备等便携式电子器件中。其中，软包锂离子电池是以铝塑膜作为卷芯包装材料的一种锂离子电池。铝塑膜主要由PP层、铝层、尼龙层三部分组成，最内部的PP层在电芯封装过程中起到密封作用，中间层铝层的主要作用是防止电池外部水汽渗入和电池内部电解液的渗出，外部的尼龙层则具有很强的机械性能，防止外力对电池的损伤。

然而，由于消费者不断追求能量密度更高的储能电池，锂离子电池的发展方向也趋向于更小、更薄、更轻。这就要求软包锂离子电池的铝塑膜材料更薄，但是越薄的铝塑膜在电池生产过程中越容易破损，从而导致铝塑膜失去阻隔水汽和氧气的作用。软包锂离子电池在生产过程中，尤其是注液后的陈化工序，电池的放置大多采用气袋朝上、侧封边朝下的方式，这种放置方式由于电池侧封边铝塑膜出现尖锐弯折容易造成铝层发生断裂破损(一般称为“角裂”)，导致铝塑膜失去阻隔水汽和氧气的功能，并且在电池的使用过程中带来安全隐患。

目前，改善电池角裂的方法主要是通过设计复杂新型的周转盒，比如弹夹等。而这种方法投入的成本较高、难以满足许多小、中型企业的需要。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池用铝塑膜，可有效的避免铝塑膜封边出现尖锐弯折而导致铝层发生断裂，从而有效保证铝塑膜密封效果。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池用铝塑膜，包括依次连接的改性PP层、第一胶粘层、铝层、第二胶粘层、尼龙层和弹性绝缘层，所述弹性绝缘层耐电解液腐蚀，所述弹性绝缘层的厚度为10～50um。弹性绝缘层在确保起到对铝塑膜起到保护作用的同时，其厚度也不宜过厚，过厚会增大电池的体积，降低电池的能量密度，影响电池在小型化、轻薄化设备中的使用。

作为本发明所述的锂离子电池用铝塑膜的一种改进，所述弹性绝缘层包括弹性体，所述弹性体为天然橡胶、异戊橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶、聚丙烯酸酯橡胶和氟橡胶中的至少一种，弹性体包括但不限于此。其一，以上橡胶耐电解液腐蚀，将其用于电池封装时，能防止电芯生产过程中电解液腐蚀铝塑膜表层；其二，以上橡胶均是具有可逆形变的高弹性聚合物材料，避免铝塑膜封边出现尖锐弯折而导致铝层发生断裂，从而有效保证铝塑膜密封效果；其三，以上橡胶具有绝缘耐压作用，当其用于电池封装时能起到绝缘耐压作用，无需在铝塑膜的表面额外覆盖一层绝缘耐高压胶带。

作为本发明所述的锂离子电池用铝塑膜的一种改进，所述弹性体中极性基团的占比为5～40％。通过调整极性基团的占比，一方面，使弹性绝缘层满足动力电池表面绝缘耐高压的作用，满足2KV电压不击穿的耐压要求；另一方面，使弹性绝缘层满足不被电解液溶剂溶胀的要求，电解液在加工过程中粘附在弹性绝缘层表面，在溶剂挥发后，电解液污渍可以从弹性绝缘层表面用水或者酒精擦拭掉。

作为本发明所述的锂离子电池用铝塑膜的一种改进，所述弹性体中极性基团的占比为10～30％。当极性基团的占比在该范围内时，其绝缘耐高压作用更好，更不易被电解液溶剂溶胀。