[发明专利]一种高冲深电池装置用外包装材料及电池

说明书

本发明涉及一种高冲深电池装置用外包装材料及电池，其包含基材层，阻隔层以及热熔接层；其特征在于，阻隔层为铝合金箔；铝合金箔的最佳面方位的分布为Cube{001}＜100＞方位与Cu{112}＜111＞的比率，即Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞＝1.6～20％，同时，S{123}＜643＞方位在整体中所占的比例为15％以上。本申请的积极效果是：通过在一定范围内降低Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞的比例，可以减小铝箔内部结晶尺寸分布，提高结晶均一性，加深成型极限深度。

技术领域

本发明涉及铝塑膜生产技术领域，具体的说，是一种高冲深电池装置用外 包装材料及电池。

背景技术

目前锂离子电池主要分为方形、圆柱、软包三大类，其中方形和圆柱的外 壳主要采用铝合金、不锈钢等硬壳，铝合金外壳可为纯铝，而软包的外壳则采 用铝塑复合膜膜来制造，极大的改善了硬装电池外形设计不灵活的问题。

铝塑复合膜是软包电池的决定性材料，在强酸或有机溶剂等液态化学物的 环境下，依然保持较高的耐性。因铝塑膜具备质量轻，厚度薄，能量密度大等 优势，在3C及动力电力电池上应用广泛。

铝塑复合膜的构成是外层尼龙，中间层铝箔，内层热封层。作为电池外包 材料，要求铝塑膜具备高冲深性能，可以利于电池外壳的冲压成型。同时要求 铝塑膜成型时无裂纹、无针孔等现象，从而防止发生漏液等问题，保证电池使 用寿命。

铝塑复合膜中铝箔材料多为8021或者8079系合金材料。铝塑膜的冲深性能 与各层材料物性均有关联，其中尤其与铝箔物性关系最大。不同合金成分的铝 箔材料，用途不同。

目前，电池软包铝塑膜所使用的铝箔合金材质主要为8021材和8079材。而 在冲深性能方面，8021材普遍优于8079材。不同系列的铝箔材料，合金成分不 同，8021材的合金成分比如下表所示：

表1 A8021材合金成分比

从上表可以看出现有的8021材合金特征是含有1.2％～1.7％的Fe，其次是含 有0.15％以下的Si。由于铝土原料本身就是多种合金的混合物，与其说为了改善 材料特性而添加Si，不如说是原料中必定会混入Si成分。但是如果在生产过程 中对Si含量不进行管理控制的话，会影响铝箔的品质稳定性，所以Si的目标含 有量通常控制在0.1％左右。

影响铝箔冲深性能的三个因素是拉伸强度、0.2％屈服点、及拉伸率。其中 拉伸强度和拉伸率等机械性质与合金成分中Fe的析出状态有很大的关系。而Fe 析出状态的影响因素就是铝箔中Si的含有量。在铝箔生产工序中，Si具有促进 Fe析出的效果，进而与Fe、Al形成一种中间化合物，在退火时起到作为再结晶 核的作用。虽然结晶核的起点粒径大小多为左右，但最终形成的结晶粒径 很小。

现有的A8021材的主要问题是当Si含量过多时，结晶核会变大，导致结晶 粒粗大化，且结晶粒径不均一。在冲深时若内部粒径粗大不齐，则铝箔表面粗 糙，内部某些地方应力集中，较薄的地方集中变形，最终导致破裂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高冲深电池装置用外包 装材料及电池。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高冲深电池装置用外包装材料及电池，其至少包含基材层，阻隔层以 及热熔接层；

阻隔层为铝合金箔；

铝合金箔的最佳面方位的分布为Cube{001}＜100＞方位与Cu{112}＜111＞ 的比率，即Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞＝1.6％～20％，进一步优选 5％～10％；同时，S{123}＜643＞方位在整体中所占的比例为15％以上。