[实用新型]电池包装材料、软包电池及电池热控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池用包装材料及软包电池，特别涉及可应用于浸泡于冷却水中的软包电池用包装材料及软包电池，比如可应用于车用动力电池领域和储能电池领域的水冷系统中等。

背景技术

动力电池的热管理是动力电池的核心技术之一，现有的软包电池冷却方式中更多的是风冷，即使是水冷，也是采用水冷板与电池接触换热，而这种换热方式中相应的接触热阻高，换热效率低。纵观现有技术中没有将软包电池直接浸泡在水或防冻液中的应用，更没有与之相适应的专用铝塑膜。

现有技术中软包电池包装用的铝塑膜通常采用8系铝合金铝箔，这种铝箔退火后为软质铝箔，冲深成型性好，但该铝箔中铁含量较高，抗防冻液腐蚀能力差，未考虑应用于与车用防冻液直接接触的环境下。另外，从节约成本和提高电池容量出发，现有动力软包电池中铝箔层的厚度通常为40微米，最厚也不超过55微米；而这种厚度是不能满足车用耐久需求。所以现有技术中铝塑膜铝箔无论其成分和/或厚度都不符合防冻液腐蚀耐久需求。

另外，现有铝塑膜包装的电池耐车用防冻液腐蚀性能不足，由该种铝塑膜包装的电池长时间浸泡在防冻液中，则存在腐蚀穿孔的风险。比如厚度为55微米的8系（如8021或8079）铝箔在OY水溶液腐蚀试验中的寿命不足100小时，根本不能满足车辆设计寿命要求。若需满足长期（如5年或10年）浸泡于防冻液中仍然保持良好的性能的要求，则需开发专用的耐车用防冻液铝塑膜及选用合适的铝箔层。

中国专利申请CN102373499A中虽然介绍了采用各系铝合金与塑料结合，但其中的铝合金和塑料均非膜材或箔材，更不适合用于软包电池的包装。

实用新型内容

针对现有技术中用于包装电池（battery）的铝塑膜耐车用防冻冷却液（简称防冻液，其主要成分为乙二醇和水）或耐冷却水的抗腐蚀性能不足的缺陷，即容易被腐蚀穿孔的缺陷，本实用新型特提供一种可用于锂离子二次电池包装用铝塑复合膜（以下简称铝塑膜），其具有更高的耐冷却液腐蚀能力。

本实用新型第一个方面所提供的铝塑膜，包括铝箔层和复合于铝箔层表面的塑料层。

本实用新型第二个方面是提供一种软包电池包含有电极材料和电解质以及外部包裹用的上述的铝塑膜。

本实用新型第三个方面是提供一种电池热控制装置，优选为软包电池热控制装置。包括上述的软包电池。该软包电池可采用耐冷却液浸泡腐蚀的上述的铝塑膜包装之后，可以将该软包电池浸泡在冷却液（如防冻冷却液）中，从而可以直接与冷却液进行热交换。这样电池的换热效果更好，且电池上下左右各处的温度更均匀。

本实用新型第四个方面是提供一种所述铝塑膜制造方法。

在本实用新型一种优选实施例中，铝箔层为单层，更优选地，铝箔层由耐腐蚀的铝合金形成。其中，所谓耐腐蚀是指耐冷却水或防冻液腐蚀。

在本实用新型一种优选实施例中，铝箔层为复合层，铝箔层包含有芯材和位于芯材外侧的皮材，铝箔层的皮材的腐蚀电位低于芯材的腐蚀电位。

本实用新型的铝塑膜是一种塑料膜和铝箔膜形成的薄膜复合材料，是作为聚合物锂电池用包装材料。

其中，铝箔层的单面复合有塑料层，或者铝箔层的两面均复合有塑料层。若塑料层复合于铝箔层的单面，优选复合于铝箔层的内侧。其中，上述方案中包括如下情况：复合于铝箔层某一侧表面的塑料层，既可以是单层塑料，也可以是多层塑料。

进一步的，所述内侧塑料层优选为热塑性树脂薄膜。比如，聚丙烯（PP）薄膜或聚乙烯（PE）薄膜。其中，内侧塑料层的厚度可选为50-300微米，优选为100-200微米，更为优选为150-200微米。

优选地内侧塑料层具有更好的电绝缘特性，从而耐电压值更高，比如耐电压优选大于1000V，更为优选大于2000V。

进一步的，所述外侧塑料层优选为耐热性树脂薄膜。比如聚酰胺（PA）或尼龙（Ny或ON）膜、或聚酯（PET）薄膜、或聚酰亚胺（PI）薄膜。

另外，上述复合层铝合金，优选为至少包括芯材和复合于芯材外侧的皮材。复合层铝合金可以是两层铝合金、也可以是多层铝合金。

本实用新型上述铝塑膜，可以是包括A）-B）中的任意一种结构：

A）所述铝塑膜具有由内侧塑料热封层、中间铝箔层、外侧塑料保护层构成的叠层体，其中中间铝箔层为具有牺牲阳极保护功能的复合层铝箔形成。比如，该复合层铝箔由芯材和腐蚀电位低于芯材的皮材形成。

B）所述铝塑膜具有由内侧塑料热封层、外侧铝箔层构成的叠层体，其中外侧铝箔层为具有牺牲阳极保护功能的复合层铝箔形成。该铝塑膜不含有外侧塑料保护层。