聚合物鋰離子電池對軟包裝材料的要求


聚合物鋰電池所用的軟包裝材料鋁塑復合膜,一般的要求如下:
(1)具有極高的(de)阻(zu)隔性
水蒸氣的透過率應小于1×10-4 ~1×10–6g/m2
d1atm;氧氣的透過率應小于1×10-1~1×10-3g/m2
d1atm;這個要求比普通鋁塑復合(he)材料的阻隔性高10000倍左右。
可見(jian),一(yi)般(ban)軟包裝材(cai)料(liao)的鋁箔(bo)厚(hou)度要(yao)大于(yu)30um才能避(bi)免(mian)水蒸氣的緩慢滲透(tou)。所以普通復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)很難達到(dao)要(yao)求,一(yi)般(ban)需(xu)要(yao)采(cai)(cai)用(yong)較(jiao)厚(hou)的鋁箔(bo),且(qie)需(xu)采(cai)(cai)用(yong)3~7層的復(fu)(fu)合結構(gou),綜合應用(yong)各種復(fu)(fu)合方法。軟包裝材(cai)料(liao)的結構(gou)一(yi)般(ban)有以下3種:
a:ONLY/AL/CPP;b:PET/ONLY/AL/CPP;c:PET/AL/PET/EMAA
a、b兩種結構比較適合于成型包(bao)裝(zhuang)方式。c結構僅適合于一般的包(bao)裝(zhuang)方式。
(2)具有良(liang)好的熱封性能(neng)
聚合(he)物鋰離(li)子電(dian)池對(dui)高溫(wen)比較(jiao)敏感,一般使用溫(wen)度低于(yu)60℃,這(zhe)樣要求軟(ruan)包裝材料在熱(re)封強度滿足要求的基礎上,熱(re)封溫(wen)度越低越好,一般而言,熱(re)封強度不(bu)能(neng)(neng)小于(yu)35N/15mm,熱(re)封溫(wen)度不(bu)能(neng)(neng)高于(yu)150℃,若采(cai)(cai)用更高的溫(wen)度時,必(bi)須采(cai)(cai)用降溫(wen)措施(shi)。熱(re)封時間一般不(bu)要超過(guo)3s,以防止熱(re)輻射和熱(re)傳導對(dui)電(dian)芯起破壞作用。
(3)內(nei)(nei)(nei)層(ceng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)不與電(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)反(fan)應軟包(bao)裝材(cai)料(liao)(liao)(liao)的內(nei)(nei)(nei)層(ceng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)既不能(neng)被電(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)所溶(rong)(rong)(rong)解(jie),又(you)不能(neng)被電(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)溶(rong)(rong)(rong)脹。若內(nei)(nei)(nei)層(ceng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)被電(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)溶(rong)(rong)(rong)解(jie),所溶(rong)(rong)(rong)解(jie)的成(cheng)份(fen)將(jiang)(jiang)發生化學(xue)反(fan)應而(er)產生氣體;若內(nei)(nei)(nei)層(ceng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)被電(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)溶(rong)(rong)(rong)脹,將(jiang)(jiang)改變電(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)的濃度或(huo)成(cheng)份(fen)比例而(er)影響電(dian)(dian)芯(xin)的性(xing)能(neng)。
聚合物所(suo)用的(de)(de)(de)電解(jie)(jie)液(ye)(ye)是由多(duo)種脂組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)有機電解(jie)(jie)液(ye)(ye),其(qi)中的(de)(de)(de)電解(jie)(jie)質鋰鹽(yan)在(zai)存在(zai)水分的(de)(de)(de)情況下會分解(jie)(jie)成(cheng)酸(suan)性(xing)極強的(de)(de)(de)氫氟(fu)(fu)酸(suan)。這(zhe)就(jiu)需要內(nei)(nei)層(ceng)材(cai)料與(yu)(yu)鋁(lv)箔的(de)(de)(de)粘(zhan)結層(ceng)不受電解(jie)(jie)液(ye)(ye)和電解(jie)(jie)液(ye)(ye)所(suo)產生的(de)(de)(de)氫氟(fu)(fu)酸(suan)的(de)(de)(de)影響(xiang),以避(bi)免內(nei)(nei)層(ceng)材(cai)料與(yu)(yu)鋁(lv)箔剝離脫(tuo)層(ceng)而影響(xiang)包(bao)裝材(cai)料的(de)(de)(de)阻(zu)隔性(xing)。現在(zai)好多(duo)日本的(de)(de)(de)廠家所(suo)生產的(de)(de)(de)軟包(bao)裝材(cai)料的(de)(de)(de)內(nei)(nei)層(ceng)材(cai)料與(yu)(yu)鋁(lv)箔的(de)(de)(de)復合層(ceng)就(jiu)采用一種耐電解(jie)(jie)液(ye)(ye)和氫氟(fu)(fu)酸(suan)的(de)(de)(de)特殊(shu)的(de)(de)(de)粘(zhan)結劑,以避(bi)免材(cai)料被電解(jie)(jie)液(ye)(ye)浸泡(pao)后剝離脫(tuo)層(ceng),鋁(lv)箔與(yu)(yu)內(nei)(nei)層(ceng)材(cai)料剝離強度的(de)(de)(de)大小直接影響(xiang)到電池(chi)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)性(xing)能(neng)。
(4)具有良好的(de)延展(zhan)性(xing)、柔(rou)韌性(xing)和機械(xie)強(qiang)度聚合物鋰(li)離子電池的(de)生產過程,對包(bao)裝(zhuang)材料的(de)柔(rou)韌性(xing)提出(chu)(chu)了(le)較高(gao)的(de)要(yao)(yao)求,現應用(yong)較廣泛的(de)冷(leng)壓成型包(bao)裝(zhuang)方(fang)式(shi)對包(bao)裝(zhuang)材料的(de)延展(zhan)性(xing)也提出(chu)(chu)了(le)較高(gao)的(de)要(yao)(yao)求。使用(yong)過程中的(de)安全(quan)性(xing)保障對軟包(bao)裝(zhuang)材料的(de)機械(xie)強(qiang)度也提出(chu)(chu)了(le)較高(gao)的(de)要(yao)(yao)求。





