[发明专利]二次电池的铝软包膜、包含其的包装材料、包含其的二次电池，以及制造二次电池的铝软包膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于二次电池的铝软包(pouch)膜及其制造方法，并且更具体地，本发明涉及一种用于二次电池的铝软包膜及其制造方法，其中，与用于二次电池的常规外部材料相比，该铝软包膜显著地改善了成型性、电绝缘性能和耐电解质性。

背景技术

二次电池通常是指锂二次电池，并且是包含聚合物电解质以及通过锂离子移动来产生电流的电池。用于包装二次电池的外部材料为二次电池的软包。用于二次电池的软包起到保护电池单元的作用，该电池单元包括电极组件以及后续工艺中被引入其中的电解质。此外，该软包被配置为包含铝薄膜以补偿电池单元的电化学性能并赋予散热性能。用于保护电池单元免受外部影响的铝薄膜包括作为外层的功能性聚合物膜，该功能性聚合物膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯(Poly ethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Poly ethylene naphthalate，PEN)、尼龙树脂或液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)制成。

软包包括上软包和下软包，上软包和下软包通过沿其外周进行热熔融而结合，并且在上软包的下表面和下软包的上表面之间形成有粘合剂层，以便使得诸如聚乙烯(poly ethylene，PE)、流延聚丙烯(casted polypropylene，cPP)或聚丙烯(poly propylene，PP)或它们的共聚物的聚烯烃彼此粘合。

上软包具有预定层状结构，该预定层状结构包括依次形成的外层、粘合剂层和铝层，并且下软包被配置为包含铝层、粘合剂层和外层。

因此，该配置的软包型二次电池由于多个工艺中的各种原因而可能被损坏。例如，在将电极组件放置在软包中的过程中，软包中的PP层或cPP层可能由于诸如电极抽头或电极盖的凸起而产生裂缝，并且铝层由于该裂缝而被暴露。

而且，当软包被密封时，外热被施加。这种热可能不良地导致细小针孔的形成或软包的内部损坏，从而使内粘合剂层可能产生裂缝，因而铝层可能被暴露至电解质。

除此之外，薄膜形式的粘合剂层可能通过跌落、冲击、压力或压缩而被损坏，并且铝层通过粘合剂层的损坏部分而被暴露至电解质。

暴露至电解质的铝层由于渗透或扩散到电池中的电解质和氧或水分之间的化学反应而可能被腐蚀，并且从而产生的腐蚀性气体不良地导致电池的膨胀。

更具体地，LiPF₆与水和氧反应，从而产生腐蚀性气体，即，氢氟酸(HF)。此氢氟酸可能与铝反应从而引起剧烈的放热反应。而且，当它被再次吸附到铝的表面并渗透到结构中时，该结构的脆性可能会增加，从而软包膜可能由于非常小的冲击而产生裂缝并且电解质可能泄漏，从而引起锂与大气之间的反应，不期望地导致点火。

为了防止腐蚀性氢氟酸和铝之间的接触，正在研究各种铝表面改性技术。对此，韩国专利申请公开10-2006-0127031公开了一种铝表面改性技术，包括用于保持铝箔的低温热处理、烧制处理、溶胶-凝胶涂覆、底漆处理、电晕、等离子处理等等。

然而，随着逐渐增加二次电池的容量的最新趋势，仅通过铝的表面改性来解决上述问题就受到了限制。因此，仍然需要用于二次电池的具有突出的耐热性、耐化学性和耐久性的铝软包膜。

发明内容

技术问题

本发明关注上述问题，并且本发明的目的是提供一种用于二次电池的铝软包膜及其制造方法，其中，甚至当电池暴露于外部物理或化学冲击或应力时，可抑制软包中的粘合剂层的破裂，并且可显示出优良的成型性、电绝缘性能和耐电解质性。

技术方案

本发明提供了一种用于二次电池的铝软包膜，包括：铝层；外层，形成在所述铝层的第一表面上；第一粘合剂层，用于粘合所述铝层和所述外层；内层，形成在所述铝层的第二表面上，并且被配置为包含交联聚合物层；以及第二粘合剂层，用于粘合所述铝层和所述内层。

此外，本发明提供了一种包含用于二次电池的铝软包膜的包装材料。

此外，本发明提供了一种包含用于二次电池的铝软包膜的二次电池。

此外，本发明提供了一种制造用于二次电池的铝软包膜的方法，包括：a)制备铝层；b)在所述铝层的第一表面上形成外层；c)制备包含交联聚合物层的内层；以及d)将所述包含交联聚合物层的内层粘合到所述铝层的第二表面。