一种电池包装膜及其制造方法和应用的软包锂离子电池与流程

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池包装膜及其制造方法和应用的软包锂离子电池。

背景技术：

目前，锂离子电池是当今国际公认的理想化学电源，具有电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽、无污染等众多优点，被广泛用于移动电话、手提电脑、便携式电动工具、武器装备等。

随着互联网和物联网的应用，智能手机、智能穿戴等智能电子设备趋向高质量、低成本化的方向发展，其中，高质量要求智能电子设备本身具有良好的封密性，而低成本化，则要求智能电子设备的制造成本更加低廉。目前，软包锂离子电池作为智能电子设备的常用能量输出组件，在智能电子设备的整体生产成本方面占据着一定的比重，软包锂离子电池的制造成本直接影响到智能电子设备的整体生产成本的高低，进而影响到智能电子设备进一步推广普及。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电池包装膜及其制造方法和应用的软包锂离子电池，该电池包装膜的制造成本低廉，能够显著降低所应用的软包锂离子电池的制造成本，进而降低使用软包锂离子电池的智能电子设备的整体生产成本，促进智能电子设备进一步推广普及，有利于提高智能电子设备的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种电池包装膜，包括单层的热封层。

其中，所述热封层的一端固定连接一层保护层。

其中，所述热封层的顶面涂覆有一层粘合剂，所述热封层的顶面通过所述粘合剂与所述保护层固定连接在一起；

所述热封层为使用温度等级等于或者高于蒸煮级的聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、酸改性聚乙烯薄膜或者酸改性聚丙烯薄膜；

所述保护层为双向拉伸聚酰胺PA薄膜、双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇脂PET薄膜或者由PET和PA形成的共混薄膜。

其中，所述热封层的厚度范围为20μm～80μm；

所述保护层的厚度范围为15μm～50μm；

所述粘合剂的厚度范围为3μm～15μm。

此外，本发明还提供了一种电池包装膜的制造方法，包括以下步骤：

第一步：在热封层的顶面或者底面涂覆上一层粘合剂；

第二步：将涂覆有粘合剂的所述热封层一端，与保护层正对放置，然后通过接触粘接在一起；

第三步：对粘接在一起的所述保护层和热封层进行复合处理，获得包含所述保护层和热封层的复合层；

第四步：对所述复合层进行固化处理，最终得到所述电池包装膜。

其中，在第四步中，具所述固化处理的温度范围为40℃～100℃，所述固化处理的时间范围为15h～150h。

此外，本发明还提供了一种电池包装膜的制造方法，包括步骤为：对热封层进行固化处理，得到所述电池包装膜。

其中，所述固化处理的温度范围为30℃～80℃，所述固化处理的时间范围为20h～50h。

此外，本发明还提供了一种软包锂离子电池，包括锂离子电池极组，所述锂离子电池极组的外表面包裹有上述本发明提供的电池包装膜。

其中，所述电池包装膜通过电池封装机封装在锂离子电池极组的外表面；

所述电池封装机封装进行封装使用的温度范围为150℃～200℃；

所述锂离子电池极组上具有的终止胶带采用热熔胶带。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种电池包装膜及其制造方法和应用的软包锂离子电池，该电池包装膜的制造成本低廉，能够显著降低所应用的软包锂离子电池的制造成本，进而降低使用软包锂离子电池的智能电子设备的整体生产成本，促进智能电子设备进一步推广普及，有利于提高智能电子设备的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种电池包装膜实施例一的结构示意简图；

图2为本发明提供的一种电池包装膜实施例二的结构示意简图；

图3为本发明提供的一种电池包装膜所应用的软包锂离子电池的实施例一、实施例二和现有的软包锂离子电池之间的性能参数对比示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1、图2，本发明提供了一种电池包装膜，其应用于软包锂离子电池中，所述电池包装膜包括单层的热封层，因此，电池包装膜可以为单层的热封层结构。

在本发明中，具体实现上，为了适当增强电池包装膜的阻隔外界水分和空气的性能，所述热封层的一端还可以固定连接有保护层，此时，电池包装膜可以为具有保护层和热封层的两层结构。

为了在所述热封层的顶面固定住所述保护层，具体实现上，实现方式可以为：所述热封层的顶面涂覆有一层粘合剂，所述热封层的顶面通过所述粘合剂与所述保护层固定连接在一起。

在本发明中，具体实现上，所述热封层优选为使用温度等级等于或者高于蒸煮级的薄膜，例如可以为蒸煮级、半高温蒸煮级或者高温蒸煮级的薄膜，具体可以为使用温度等级等于或者高于蒸煮级的聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、酸改性聚乙烯薄膜或者酸改性聚丙烯薄膜，所述热封层的厚度范围优选为20μm～80μm。

在本发明中，具体实现上，所述保护层优选为双向拉伸聚酰胺(PA)薄膜、双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)薄膜或者由PET和PA形成的共混薄膜，所述保护层的厚度范围优选为15μm～50μm。

在本发明中，具体实现上，所述粘合剂可以为专用抗腐蚀的粘合剂，例如可以为聚乙烯醇(PVA)或者聚偏氟乙烯(PVDF)，从而防止微量的电解液渗透到所述保护层和热封层之间，所述粘合剂的厚度范围优选为3μm～15μm。

此外，本发明还提供了一种电池包装膜的制造方法，用于制造上述具有保护层和热封层两层结构的电池包装膜，该方法具体包括以下步骤：

第一步：在热封层的顶面或者底面涂覆上一层粘合剂；

第二步：将涂覆有粘合剂的所述热封层的顶面或者底面，与保护层正对放置，然后通过接触粘接在一起；

第三步：对粘接在一起的所述保护层和热封层进行复合处理，获得包含所述保护层和热封层的复合层；

第四步：对所述复合层进行固化处理(即干燥处理)，最终得到所述电池包装膜(具体可以为塑料的包装膜)。

在本发明中，具体实现上，在第一步中，所述热封层优选为使用温度等级等于或者高于蒸煮级的薄膜，例如可以为蒸煮级、半高温蒸煮级或者高温蒸煮级的薄膜，具体可以为温度等级等于或者高于蒸煮级的聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、酸改性聚乙烯薄膜或者酸改性聚丙烯薄膜，所述热封层的厚度范围优选为20μm～80μm。

在本发明中，具体实现上，在第一步中，所述粘合剂可以为专用抗腐蚀的粘合剂，例如可以为聚乙烯醇(PVA)或者聚偏氟乙烯(PVDF)，从而防止微量的电解液渗透到所述保护层和热封层之间，所述粘合剂的厚度范围优选为3μm～15μm。

在本发明中，具体实现上，在第二步中，所述保护层优选为双向拉伸聚酰胺(PA)薄膜、双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)薄膜或者由PET和PA形成的共混薄膜，所述保护层的厚度范围优选为15μm～50μm。

在本发明中，在第三步中，具体实现上，通过干式复合机，来实现对粘接在一起的所述保护层和热封层进行复合处理。

需要说明的是，干式复合机是通过干式复合工艺将不同的塑料薄膜粘到一起形成复合薄膜的机器。干式复合工艺，就是涂胶后将胶液中的溶剂通过加热排气的方法使其充分干燥，然后在干的状况下进行复合。

在本发明中，在第四步中，具体实现上，对于包含所述保护层和热封层的复合层，所述固化处理的温度范围可以为40℃～100℃，所述固化处理的时间范围可以为15h～150h(小时)；

此外，本发明还提供了一种电池包装膜的制造方法，用于制造上述具有单层热封层结构的电池包装膜，该方法具体步骤为：对热封层进行固化处理(即干燥处理)，得到所述电池包装膜(具体可以为塑料的包装膜)。

在本发明中，具体实现上，对于单层热封层，所述固化处理的温度范围可以为30℃～80℃，所述固化处理的时间范围可以为20h～50h。

此外，本发明还提供了一种软包锂离子电池，其包括锂离子电池极组，所述锂离子电池极组的外表面包裹有上述本发明提供的电池包装膜。

具体实现上，所述电池包装膜通过电池封装机封装在锂离子电池极组的外表面。

具体实现上，所述电池封装机封装进行封装使用的温度范围为150℃～200℃。

具体实现上，所述锂离子电池极组上具有的终止胶带采用热熔胶带。

具体实现上，当所述电池包装膜包括单层的热封层时，所述软包锂离子电池的外壁贴有一层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)保护纸，从而可以避免在软包锂离子电池的生产转移过程中，出现对单层电池包装膜造成损坏的情况。

需要说明的是，对于本发明，考虑到在智能电子设备具有良好封密性的条件下，通过降低内部软包锂离子电池对外界水分和空气的阻隔性，以减少软包锂离子电池的制造成本，从而达到降低智能电子设备成本的目的。

目前，软包锂离子电池的铝塑包装膜中的铝层及保护层在软包锂离子电池中主要起阻隔外界水分和空气的作用，而中间铝层及保护层在铝塑包装膜中占据50％～70％的成本。鉴于在封密性良好的智能电子设备中，已经对外界水分和空气进行了阻隔，占据铝塑包装膜中半数成本的中间铝层及保护层作用减少。有鉴于此，本发明设计了以上电池包装膜及其制造方法，以及电池包装膜所应用的软包锂离子电池。

因此，由以上技术方案可知，对于本发明提供的应用上述电池包装膜的软包锂离子电池，其与现有的软包锂离子电池相比，可以至少减去现有软包锂离子电池的铝塑包装膜中的中间铝层及保护层，由于中间铝层及保护层的成本占铝塑包装膜整体成本的50％～70％，因此，本发明能够显著降低了软包锂离子电池所使用的电池包装膜的的制造成本，进而降低了所应用制造的软包锂离子电池的制造成本，能够适用于封密性较好的电子设备中，进而降低使用软包锂离子电池的智能电子设备的整体生产成本，促进智能电子设备进一步推广普及。

下面结合实施例1、实施例2和对比例1，说明本发明的技术方案具有的技术效果。

实施例1

为了制备获得软包锂离子电池，具体可以包括以下步骤：

第一步：将厚度为35μm的聚丙烯层(作为热封层)的一面涂覆上厚度为5μm的粘合剂；

第二步：把尼龙层涂覆有粘合剂的一面与厚度为25μm的尼龙(PA)层(作为保护层)接触粘接；

第三步：通过干式复合机将尼龙层与聚丙烯层进行复合，获得复合层；

第四步：将所获得的复合层在80℃的温度下固化24h，得到尼龙和聚丙烯复合的塑料包装膜；

第五步：将得到的塑料包装膜分切为合适尺寸，包裹在带有热熔胶带的锂离子电池极组外表面后，在175℃的温度下进行封装；

第六步：将封装后的锂离子电池极组，依次经过注液、化成、烘干(Baking)整型等工序后，最终得到软包锂离子电池。

实施例2

为了制备获得软包锂离子电池，具体可以包括以下步骤：

第一步：将厚度为70μm的聚丙烯层(作为热封层)在60℃的温度下进行固化20h后，得到单层封装层的塑料包装膜；

第二步：将得到的包装膜分切为合适尺寸，包裹在带有热熔胶带的锂离子电池极组的外表面后，在175℃的温度下进行封装；

第三步：将封装后的锂离子电池极组，依次经过注液、化成、烘干(Baking)整型等工序后，最终得到软包锂离子电池。

对比例1

现有的软包锂离子电池，制造过程一般包括以下步骤：

第一步：选取厚度为91μm的铝塑包装膜，分切合适尺寸，然后与实施例1中同样尺寸的锂离子电池极组进行封装；

第二步：将封装后的极组，依次经过注液、化成、烘干(Baking)整型等工序后，最终得到软包锂离子电池。

图3为本发明提供的一种电池包装膜所应用的软包锂离子电池的实施例一、实施例二和现有的软包锂离子电池之间的性能参数对比示意图。如图3所示，实施例1中具有没有中间铝层的包装膜的软包锂离子电池、实施例2中具有没有保护层和中间铝层的包装膜的软包锂离子电池，相比于对比例1中具有铝塑包装膜(铝塑包装膜里面同时包含保护层和中间铝层)的现有软包锂离子电池，实施例1和2中的软包锂离子电池除了水蒸气和氧气通过量相对较大，其他的性能与对比例1无明显差别，但是，电池的制造成本分别降低了约45％和60％。

因此，与现有技术相比较，本发明提供的一种电池包装膜及其制造方法和应用的软包锂离子电池，该电池包装膜的制造成本低廉，能够显著降低所应用的软包锂离子电池的制造成本，进而降低使用软包锂离子电池的智能电子设备的整体生产成本，促进智能电子设备进一步推广普及，有利于提高智能电子设备的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。