聚合物锂离子电池软包装铝塑膜的研究

陈泳生

摘 要：本文主要从聚合物的锂离子类电池当中软包装的铝塑膜该项技术要求及各方面性能要求入手，对聚合物的锂离子类电池当中软包装的铝塑膜，进行了深层次地研究，并对其竞品开展了有效性地研究。从而能够更为全面地了解与把握聚合物的锂离子类电池当中软包装的铝塑膜该项技术，将软包装的铝塑膜该项技术应用优势充分地发挥出来，不断提升软包装业的技术水平，让软包装业能够实现大跨步地发展。

关键词：聚合物；锂离子电池；软包装；铝塑膜；研究；

前言

聚合物的锂离子类电池（Lithium ion batteries for polymers；PLB），它所使用的液态化锂离子与正负极的材料基本相同，所应用的电解质性材料则有所不同，它主要是由固体类聚合物的电解质来替代，聚合物属于干态或者胶态，通常采用的是聚合物的凝胶这种电解质。软包装的铝塑膜（Flexible packaging of aluminum plastic film），对于聚合物的锂离子类电池来说，属于其核心原料之一，是电池的外壳部分，起着至关重要的作用。伴随聚合物的锂离子类电池在国内广泛性地应用，软包装的铝塑膜也逐渐成为广大软包装业关注的重点，逐渐成为软包装业内的一项核心技术，具有较高的应用价值。那么，为了让软包装的铝塑膜能够更好地在聚合物的锂离子类电池中发挥其应有的功能作用及价值，就需广大专业的技术人员对其进行全方位地、深层次化地研究。从而能够切实地把握住聚合物的锂离子类电池当中软包装的铝塑膜核心技术，将其更为科学地运用至聚合物的锂离子类电池当中，以能够进一步带动软包装业在新时期背景下的持续性发展。

1、技术要求研究

1.1.1 耐穿刺性

因聚合物的锂离子类电池在芯封装期间，通常需进行三次的抽真空处理及热压性封口处理。通常情况下，铝网与铜网的边缘会有毛刺存在，在抽真空处理期间，该软包装膜便会有收缩情况出现，该毛刺若刺穿了内模至铝箔中，氢氟酸、电解液必将直接接触到铝箔，导致铝箔遭到腐蚀影响，严重会导致铝箔被腐蚀穿而出现漏液、气胀等情况，最终致使聚合物的锂离子类电池报废。

1.1.2 抗污染性、耐高温热性及高强度性

聚合物的锂离子类电池芯，通常会在二次、三次的热压性封口处理期间，出现电解液附着于内膜的情况，这就需要该内膜自身具有一定抗污染性、耐高温热性及高强度性等。同时，内膜层间需具备较高剥离的强度性，确保在经过三次的热压性封口处理后具有较强地牢固性及严密性。

1.1.3 冷冲压的成型性

为确保聚合物的锂离子类电池芯其表面一直处于光洁平整，且封口具有一定牢固性及严密性、封边保持平整，将聚合物的锂离子类电池芯其外部的尺寸缩减，就需相关技术人员科学地利用机械生产模式，不断提升生产效率及成品率。而若想达到这一效果，该软包装的铝塑膜自身就必須具备冷冲压的成型这一技术特性。

1.1.4 严密热封及高强度性

电源在通过了宽度为2-6mm、厚度为50-100μm金属箔后，可为正负的电极予以引出。在进行热压性封口处理期间，金属电极应当相比较于其它地方略微凸起一些，具有较大的受压性。倘若其内膜内部热封层自身并不具备175℃以上耐高温性的软化材料，该金属电极则极易被压至复合膜间铝层，以至于出现短路问题。故要求内膜必须具有一定严密热封及高强度性。

2、各方面性能要求研究

2.1 在尼龙方面

在尼龙方面，其最佳厚度应当控制在12-40μm范围，确保其中间层所在的铝箔层并不会被划伤，实际加工操作期间可实现连续性地操作，以提升产品实际成品率。同时，在出现跌落情况下可避免聚合物的锂离子类电池因遭受到剧烈震荡而出现损坏情况，更好地对聚合物的锂离子类电池内部实施保护。而倘若想切实地达到这一效果，对于尼龙方面就有着一定的硬性要求，要求其必须具备较强地绝缘特性、耐热特性、耐摩擦特性、耐穿刺特性及抗冲击特性等。

2.2 在铝箔方面

因聚合物的锂离子类电池对于耐水蒸汽及粘合强这些特性的要求相对较高，可确保其不会受到热封性所影响。故要求其中间层所在的铝箔层自身应当具备较强地抗针孔这一特性，可实现稳定性地加工成型，双面的复合性较为良好。铝箔的芯层，需具有着水蒸汽阻隔这一功能特性，原材料通常会采用铝铁合金、纯铝等这些软质性材料。该铝箔芯层实际厚度通常需控制在30-50μm范围之内。为确保其可与树脂的薄膜具有较强地耐腐蚀及粘合特性，就需采用钛酸酯的偶联剂、硅烷的偶联剂来对该铝箔芯层，实施铬酸盐与底部的涂层处理。

2.3 在CPP材料方面

聚合物的锂离子类电池，其出现失效情况的根本因素多数在于电芯出现胀气情况，该电芯出现胀气情况的根本因素在于流延及极耳聚丙烯的薄膜出现不佳的粘合所诱发。故针对流延及极耳聚丙烯的薄膜设计，属于聚合物的锂离子类电池外部软包装原材料基本要素。聚合物的锂离子类电池，它对于外部软包装的铝塑膜CPP材料基本要求为：其一，需与极耳的胶块、Ni、Al金属等具有较强地热封粘贴特性；其二，具备较强地抗 HF性及耐点解性；其三，具备较强地耐戳穿特性及绝缘特性，可避免电池的软包装原材料与电极出现短路情况。此外，CPP材料层的实际厚度通常需控制在20-100μm范围。内层，需采用多层或者单层的树脂类薄膜。

2.4 在胶粘剂方面

针对层间的胶粘剂，特别是铝箔与内层的CPP间所在胶层，必须具备较强地耐点解液、耐老化、耐高温等特性，以防止该胶粘剂层与点解液之间有化学反映情况出现。

3、结语

综上所述，基于软包装的铝塑膜对于聚合物的锂离子类电池来说，占据重要比重，是其核心的原材料之一。故需广大技术人员加以重视，提高对软包装的铝塑膜重视程度，积极投身于实践探索当中，以积累丰富地实践经验，充分发挥软包装的铝塑膜各项优势，将其更好地运用至聚合物的锂离子类电池包装加工当中，以能够全面提升软包装的铝塑膜技术水平，让软包装业可稳步迈向新的发展征程。

参考文献

[1]张学建，张艳，胡亚召.聚合物锂离子电池软包装铝塑膜的研究进展[J].信息记录材料，2017，14（06）：427-428.

[2]刘亚明，王艳飞，朱彦荣，伊廷锋，黄磊，周朕良，等.锂离子电池铝塑膜腐蚀的预测方法[J].电池，2017，47（01）：279-280.

[3]万玲玉，孙延先，吴耀辉，卞沛文.聚合物锂电池软包装材料铝塑膜的性能评价方法[J].有色金属工程，2016，19（07）：811-812.

（作者单位：东莞市卓安精机自动化设备有限公司）