[发明专利]一种锂电池用镁锂合金塑料复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池用镁锂合金塑料复合膜，所述的镁锂合金塑料复合膜包括从外到内依次设置的塑料层、第一胶黏剂层、第一金属表面处理层、镁锂合金层、第二金属表面处理层、第二胶黏剂层和PP层。本发明还公开该复合膜的制备方法。本发明用镁锂合金”代替“铝合金”作为金属塑料复合膜中的金属支撑层，极大地增强电池外壳的硬度，为电池在动力领域内提供了更强的支撑；且大大减轻电池的重量，提高了电池能量密度；此外，可有效减震，提高了电池的稳定性，从而提高电池的寿命；也因优异的冷加工性能和结构刚性，适合于提高软包锂电池的单体厚度和容量100％‑200％以上，且简化了BMS系统的设计，降低电池PACK的系统成本。

技术领域

本发明属于锂电池外包装材料技术领域，特别涉及一种锂电池用镁锂合金塑料复合膜及其制备方法。

背景技术

软包装锂电池是一种新型的电池，由于它成本低，可塑性好等原因受到了越来越多领域的青睐。如今，软包装锂电池已经在3C、动力电池、家电领域得到了广泛应用，但是鲜有软包锂电池直接用于动力电池，主要原因有以下：

一、市场的软包锂电池几乎全部都用铝塑膜作为包装材料，但其一般适用于充放电功率较小的场合；对于功率较大的动力电池，因充放电较快，很容易产生高热量，如果用铝塑膜作为软包装电池的包装材料时，只能用气冷或间接液冷的方式进行冷却，效率较低，且容易加速电池老化；

二、铝塑膜中金属铝有良好的延展性和良好的密闭性，将其作为中间层的密封材料非常可靠，但是由于铝材在接触到水之后容易产生“氢脆”的现象，所以导致铝塑膜软包装锂电池不能在一些苛刻的条件下使用；

三、铝塑膜制成的软包装锂电池刚性不够，特别是当用在动力电池上，其在颠簸和振动条件下可靠性不足，容易造成电池漏液、电池破损等问题；

四、铝塑膜采用的是8系铝合金箔，断裂伸长率约为5-12％之间，40微米铝箔复合成152微米的铝塑膜后，在金属冲深模具(底边R角1.5毫米，侧边R角2毫米)最大冲深深度8-10毫米(铝层冲断)，实际使用中多在5毫米冲深以内(铝层60％的厚度残存率下)，因此，得到的单体锂电池电芯厚度小，无法提高单体电池的容量，不能满足动力电池后续的发展要求(铝层60％厚度残存率下，冲深12-14毫米以上)。

发明内容

为了解决铝塑膜作为动力电池软包装材料的局限性及存在的诸多技术问题，本发明提供了一种锂电池用镁锂合金塑料复合膜及其制备方法，该镁锂合金塑料复合膜用“镁锂合金”代替之前的“铝合金”作为金属塑料复合膜中的金属支撑层，镁锂合金有着超强的吸震性能、可塑性能、超强的强度、超低的密度和易加工等优良性能，因此，使得软包电池技术的可靠性大大加强，应用于汽车上的可靠性也得到了大大的提高，单体电池容量至少是目前的3倍，并极大的降低软包锂动力电池模组的成本。

本发明的技术方案如下：

一种锂电池用镁锂合金塑料复合膜，所述的镁锂合金塑料复合膜包括从外到内依次设置的塑料层、第一胶黏剂层、第一金属表面处理层、镁锂合金层、第二金属表面处理层、第二胶黏剂层和PP层。

优选为，所述的镁锂合金层中锂的质量分数为1％～50％。

优选为，所述的镁锂合金层为市场上销售的LA141、LA91、LZ91、LAZ933、LAZ931、MA18或MA21型号。

优选为，所述的镁锂合金层的厚度为10～80μm，更为优选25～60μm。

所述的镁铝合金层可以是冷轧、热轧、铸轧工艺或这几种工艺组合进行，最后经过高温退火处理，以消除内应力。