铝塑薄膜是锂电池产业链上游包装的关键材料,占袋式电池总材料成本的10-20%。

与其他电池材料如隔膜、电解质和电极相比,其生产工艺铝塑薄膜在锂电池行业较为困难且尚未完全本土化。

然而,最近相关企业的技术进步和生产能力的提高促进了本地化铝塑薄膜

铝塑薄膜
铝塑薄膜

什么是铝塑薄膜?

铝塑复合薄膜,简称为铝塑薄膜,是一种用于包装锂离子电池的复合软包装外壳材料,常用于软包装电池和刀片电池。

密封组装的单片电池铝塑薄膜可起到保护内部电极和隔离外部环境的重要作用。

由于包装电池的材料必须抵抗电解质的膨胀、溶解和吸收,同时确保氧气和水分的严格屏障,因此铝塑薄膜必须具备五大特性:耐穿刺、高阻隔性能、耐电解质、耐高温、绝缘性能、高冷冲压成形性。

铝塑薄膜的结构

铝塑薄膜必须由三层材料组成,用粘合剂粘在一起,以使其具有上述性能。结构由外到内依次为外阻层、阻隔层、热封层。

铝塑薄膜的结构
铝塑薄膜的结构

外电阻层的材料一般为尼龙,要求具有抗冲击、抗穿刺、耐摩擦、耐热、绝缘等性能,保护中间铝箔不被划伤。外层的阻力层还防止空气渗透,同时保证包装铝箔具有良好的变形性。

屏障层通常由铝箔,具有良好的抗针孔性能和双面复合性能,加工后可稳定成型。金属铝在室温下与空气反应形成氧化膜,从而防止水蒸气渗透,保护电池内部核心。这一层也是深层变形构造的主要部位铝塑薄膜

热封层的材料必须具有良好的热封附着力、绝缘性、耐电解质腐蚀,所以一般以聚丙烯膜(CPP)为主。它的主要作用是在包装过程中加热、熔化、粘合PP层,同时防止泄漏的电解液腐蚀铝箔。

以上三层材料复合而成的胶粘剂具有较强的耐电解质、耐高温、耐老化性能,粘接性能好。一般情况下,该物质为无溶剂聚氨酯粘合剂或无苯聚氨酯粘合剂(醇溶性或水性)。

铝塑薄膜生产工艺

的主流制造工艺铝塑薄膜可分为干法和热法。

干式工艺是将铝箔和CPP通过粘合剂直接粘合,然后压在一起。由于CPP在此工艺中高温后不需要二次结晶,采用干法处理铝塑薄膜具有良好的绘图性能和良好的外观。由于其优异的抗短路性能,其大部分应用是大容量软包装消费电池和动力电池。在干燥过程中,电解液容易腐蚀CPP并与粘合剂发生反应,因此对CPP的要求较高,要求有更好的阻隔性能。

热工法是将铝箔与CPP通过改性聚乙烯(MPP)结合,在一定温度下进行热合成。金属铝会在长时间的高温烘烤中变得更脆,这也会影响如何更好地铝塑薄膜可以画出来。然而,铝塑薄膜在热工艺下具有良好的电解质和防水性能,可用于对容量要求较低的消费电池。

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