[发明专利]聚合物锂离子电池芯外包装成型材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要用于电池、特别是能泛应用于手机、掌上电脑，手提电脑，便携军用工具，便携摄像机、DVD影碟机，电动车(电动自行车、摩托车及汽车)、电动轮椅、电动轿车及电动客车，军事航天领域的聚合物离子电池铝塑复合软包膜材料的组成结构。在国家包装通用术语(GB4122-83)中，软包装的定义为：软包装是指在充填或取出内装物后，容器形状可发生变化的包装。用纸、铝箔、纤维、塑料薄膜以及它们的复合物所制成的各种袋、盒、套、包封等均为软包装。一般将厚度在0.25mm以下的片状塑料称为薄膜。国际上将对氧气透过率小于3.8Cm³.mm/24b.m².MPa的聚合物称为阻隔性聚合物。高阻隔性包装材料的高阻隔标准是：O₂透过量为5ml/m²，d以下，透湿量为2g/m²，d以下。 

背景技术

聚合物锂离子蓄电它的正极、负极、聚合物膜(亦称隔膜)、聚流体(铜网和铝网)、电解液及正负电极(铝和铜或铝和镍，亦称极耳)等是电池芯的内容物，它们与软包装材料经过热封后一起构成电池芯。一般来说，因为单一薄膜材料对内装物的保护性不够理想，所以多采用将两种以上的薄膜复合为一层的复合薄膜。复合薄膜的外层材料多选用不易划伤、磨毛，光学性能优良，印刷性能良好的材科，如：纸、玻璃纸、拉伸聚丙烯、聚酯等；中间层是阻隔性聚合物，如：铝箔、蒸镀铝、无毒、无味的聚乙烯等热塑性树脂。内层为：EVOH，MXD6，PVDC等，需要加黏结树脂。高阻透树脂通常选用EVOH，MXD6，PVDC，PAN等不需要加黏结树脂。一般可分为基层、功能层和热封层。基层主要起美观、印刷、阻湿等作用。如BOPP、BOPET、BOPA、MT、KOP、KPET等；功能层主要起阻隔、 避光等作用，如VMPET、AL、EVOH、PVDC等；热封层与包装物品直接接触，起适应性、耐渗透性、良好的热封性，以及透明性等功能，如LDPE、LLDPE、MLLDPE、CPP、VMCPP、EVA、EAA、E-MAA、EMA、EBA等。 

国内外较普遍的阻透复合方式是，国外：PE//TIE//EVOH//TIE//PE、PE(EVA)TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PE；国内：PP/TIE/PA/TIE/PP，LDPE/TIE/PA/TIE/LDPE，MLLDPE/TIE/EVOH/TIE/MLLDPE，MLLDPE/TIE/PA/TIE/MLLDPE等等。 

以单层LDPE或LDPE与其它树脂共混生产的薄膜，性能单一，无法满足现代物品发展对包装的要求，因此三层，五层结构的尼龙共挤膜、五层、七层的EVOH、PVDC高阻隔膜也在不断发展。复合软包装材料内层膜的发展，从LDPE、LLDPE、CPP、MLLDPE，发展到现在的共挤膜的大量使用，基本实现包装功能化、个性化，满足了包装内含物保质、加工性能、运输、贮存条件。但对于聚合物锂离子电池来说，却显得微不足道，因为聚合物锂离子电池是电池行业中技术含量最高，最新的品种。它以钴酸锂材料为正极，碳材料为负极，电解质采用固态或凝胶态有机导电膜组成，并采用铝塑膜做外包装的最新一代可充锂离子电池。它是液态离电池的更新换代产品，不仅具有液态锂离子电池的高电压、长循环寿命、放电电压平稳以及清洁无污染等特点；而且消除了液态锂离子电池存在的爆炸的安全隐患，具有更高的能量密度；同时外形更灵活、方便，重量轻巧；产品性能均达到或超过液态锂离子的技术指标，更具有安全性。因此被誉为二十一世纪的绿色化学能源。 

聚合物锂离子电池产品不能脱离包装而存在，包装的使用寿命与产品的库存及使用寿命同期。包装已成为产品的一个不可缺少的重要组成部分，产品的寿命周期，实际上就是包装逐渐失效的过程，没有包装，就没有产品，或者说包装失效，产品随之报废。 

聚合物锂离子电池的研制成功，主要取决于制膜技术、层压技术和软包装技术三大技术难题的解决。软包装技术是聚合物锂离子电池这一顶尖的高新技 术行业中要解决的三大技术难题之一，它被放在如此重要的地位，说明该产品的技术含量在设计、制造及其应用上和普通复合包装材料在性能上都有质的差别。到目前为止，国际上仍没有一家公司的该项目产品能够完全满足聚合物锂离子电池对该产品的综合技术要求。因此，聚合物锂离子电池芯内包装成型材料不仅仅是聚合物锂离子电池的包装问题，而且是构成聚合物锂离子电池的一个不可缺少的重要组成部分。