锂离子电池及其包装膜制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池包装膜，其包括外层、内层和导热中间层，其中，导热中间层设置有两个辅助极耳，一个辅助极耳与锂离子电池正极极耳相连接，另一个辅助极耳与锂离子电池负极极耳相连接。相对于现有技术，本发明专利技术锂离子电池包装膜可实现低温段产热和高温段散热效果，具有剥离强度高、阻隔性和耐磨性好的优点，对锂离子电池起到良好的保护效果，具有良好的应用前景。本发明专利技术还公开了应用本发明专利技术锂离子电池包装膜的锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池及其包装膜
本专利技术属于新能源材料领域，更具体地说，本专利技术涉及一种具备理想产热散热功能的锂离子电池包装膜及应用该包装膜的锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度高、自放电率低、循环寿命长、无污染、质量轻等优点，被广发应用于各个领域。目前锂离子电池应用时，在高功率或大倍率充放电过程中，锂离子电池会产生大量的热能，容易引发起火甚至爆炸；在低温条件下充放电时，锂离子电池极化增大，充放电容量将显著降低，大大影响了锂离子电池的使用温度范围及效率。有鉴于此，确有必要提供一种具备理想产热散热功能的锂离子电池。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：克服现有锂离子电池在充电过程中无法有效散热，以及在低温环境下无法正常工作的问题，提供一种既可有效散热，还可根据需要产热的锂离子电池包装膜及应用该包装膜的锂离子电池。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种锂离子电池包装膜，其包括外层、内层和导热中间层，其中，导热中间层设置有两个辅助极耳，一个辅助极耳与锂离子电池正极极耳相连接，另一个辅助极耳与锂离子电池负极极耳相连接。本专利技术在锂离子电池充电时，充电器通过连接锂离子电池的正负极进行充电，通过将辅助极耳与电池的正负极分别相连接，充电器会顺带给连接辅助极耳的导热中检测进行充电，实现加热效果。作为本专利技术锂离子电池包装膜的一种改进，所述导热中间层设置有热敏电阻元件，其中一个辅助极耳与热敏电阻元件相连接。通过在导热中间层设置热敏电阻元件，且与辅助极耳相连接，以实现对导热中间层发热的可控性。当锂离子电池充电时，电流通过导热中间层产热升温，当温度升高到一定程度时，热敏电阻元件断开电流通路，停止加热。作为本专利技术锂离子电池包装膜的一种改进，所述辅助极耳既可以通过将导热中间层的外露部分(长度为10～55mm)冲切而成，也可以直接选取一段长度为10～55mm的导电金属连接在导热中间层上。其中，所述导电金属可以为电热合金、纯镍、铜镀镍或铝镍合金等。作为本专利技术锂离子电池包装膜的一种改进，所述外层为尼龙薄膜、聚四氟乙烯薄膜、PET薄膜、PVC薄膜或PP薄膜，选择以上材质，可以使外层具有耐摩擦、高阻隔、轻薄的特点；所述外层的厚度为20～50μm，此厚度范围即可保证外层的耐摩擦、高阻隔性能，又可保证外层的轻薄。作为本专利技术锂离子电池包装膜的一种改进，所述内层为流延聚丙烯薄膜、茂金属聚乙烯薄膜、LDPE薄膜、LLDPE薄膜、MDPE薄膜、EVA-乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜或乙烯-甲基丙烯酸薄膜，内层起到热封的作用，可有效将锂离子电池包裹起来；所述内层的厚度为20～50μm，此厚度范围下，具有热封机塑封工艺效果优良的特点。作为本专利技术锂离子电池包装膜的一种改进，所述导热中间层为电热合金薄膜，导热中间层可实现低温产热效果，有效改善充电速率；所述导热中间层的厚度为15～60μm，此厚度下的导热中间层具有轻薄、易于加工、与其它层复合性好等特点。作为本专利技术锂离子电池包装膜的一种改进，所述导热中间层为20Cr-80Ni电热合金薄膜、25Cr-75Ni电热合金薄膜，28Cr-72Ni电热合金薄膜，17Cr-5A1-Fe电热合金薄膜，25Cr-5Al-Fe电热合金薄膜或28Cr-8Al-1Ti-Fe电热合金薄膜。作为本专利技术锂离子电池包装膜的一种改进，所述导热中间层与外层之间还设置有导热中上层、导热中间层与内层之间还设置有导热中下层，以更好地粘结导热中间层和内外两层，同时还可起到导热的作用；其中，导热中上层和导热中下层为导热硅胶、聚氨酯、聚硅氧烷改性环氧树脂、环氧基硅氧烷改性环氧树脂、环氧改性丙烯酸树脂、丙烯酸聚硅氧烷树脂薄膜中的一种或几种的复合物。作为本专利技术锂离子电池包装膜的一种改进，所述导热中间层上部和导热中间层下部的厚度为20～45μm，此厚度范围既具有足够的粘结复合效果，又具有良好的导热效果。本专利技术锂离子电池包装膜可实现低温段产热和高温段散热效果，具有剥离强度高、阻隔性和耐磨性好的优点。为了实现上述专利技术目的，本专利技术还提供了一种锂离子电池包装膜的制备方法，其包括如下步骤：(1)导热中间层上设置辅助极耳；(2)将外层、导热中间层和内层复合，得到锂离子电池包装膜。当锂离子电池包装膜中的导热中间层与外层之间还设置有导热中上层、导热中间层与内层之间还设置有导热中下层时，其制备方法包括如下步骤：(1)导热中间层上设置辅助极耳；(2)制备导热中上层和导热中下层，将外层、导热中上层、导热中间层、导热中下层和内层复合，得到锂离子电池包装膜。为了实现上述专利技术目的，本专利技术还提供了一种锂离子电池，该锂离子电池的包装膜包括外层、内层和导热中间层，其中，导热中间层设置有两个辅助极耳，一个辅助极耳与锂离子电池正极极耳相连接，另一个辅助极耳与锂离子电池负极极耳相连接；或者，该锂离子电池的包装膜包括外层、导热中上层、导热中间层、导热中下层和内层，其中，导热中间层设置有两个辅助极耳，一个辅助极耳与锂离子电池正极极耳相连接，另一个辅助极耳与锂离子电池负极极耳相连接。本专利技术锂离子电池因应用了上述锂离子电池包装膜，包装膜对锂离子电池起到良好的保护效果，在锂离子电池充放电时可实现良好散热效果；在低温环境下使用锂离子电池时可产生适合的热量，扩大了锂离子电池的使用温度范围，具有良好的应用前景。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术锂离子电池及包装膜、有益效果进行详细说明。图1为本专利技术锂离子电池包装膜的结构示意图。图2为实施例6和对比例在环境温度45℃下20W恒功率放电锂离子电池温度升高对比示意图。图3为实施例6和对比例在环境温度-20℃下0.5C放电锂离子电池效率对比示意图。附图标记说明：1-外层；2-导热中上层；3-导热中间层；4-导热中下层；5-内层。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术，实施例的配方、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。实施例1在干式复合机上将30μm的20Cr-80Ni电热合金薄膜一面和50μmCPP层复合，复合参数为：三节烘道温度分别为40-50℃、50-60℃、60-80℃。走带速度为10米/分钟。将电热合金薄膜另一面和20μm尼龙薄膜复合，复合参数为：三节烘道温度分别为40-50℃、50-60℃、60-100℃。走带速度为15米/分钟。熟化温度为100℃，熟化时间12小时。20Cr-80Ni电热合金薄膜外露部分经冲切成长度为10mm的两个辅助极耳，制备得到锂离子电池包装膜。将上述锂离子电池包装膜的一个辅助极耳经PTC元件焊接到电池正极，另一极耳焊接到负极，得到本专利技术包装膜包装的锂离子电池。对比本专利技术的包装膜与常规包装膜的散热性能，采用相同规格电池在45度20W恒功率放电条件下进行温升测试，本专利技术包装膜电池温度70.2℃，常规包装膜电池温度83.8℃；对比本专利技术的包装膜与常规包装膜的产热性能，采用相同规格电池在-20度0.5C放电条件下进行放电测试，本专利技术的包装膜电池放电效率和最高温度分别为91.5％SOC和20.7℃，常规包装膜为79.0％SOC和1.1℃。实施例2将3质量份的含端氨基的聚甲基苯基硅氧烷与1质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池包装膜，其特征在于，其包括外层、内层和导热中间层，其中，导热中间层设置有两个辅助极耳，一个辅助极耳与锂离子电池正极极耳相连接，另一个辅助极耳与锂离子电池负极极耳相连接。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池包装膜，其特征在于，其包括外层、内层和导热中间层，其中，导热中间层设置有两个辅助极耳，一个辅助极耳与锂离子电池正极极耳相连接，另一个辅助极耳与锂离子电池负极极耳相连接。2.根据权利要求1所述的锂离子电池包装膜，其特征在于，所述导热中间层设置有热敏电阻元件，其中一个辅助极耳与热敏电阻元件相连接。3.根据权利要求1所述的锂离子电池包装膜，其特征在于，所述辅助极耳的材质为电热合金、纯镍、铜镀镍或铝镍合金。4.根据权利要求1所述的锂离子电池包装膜，其特征在于，所述外层为尼龙薄膜、聚四氟乙烯薄膜、PET薄膜、PVC薄膜或PP薄膜，其厚度为20～50μm。5.根据权利要求1所述的锂离子电池包装膜，其特征在于，所述内层为流延聚丙烯薄膜、茂金属聚乙烯薄膜、LDPE薄膜、LLDPE薄膜、MDPE薄膜、EVA-乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜或乙烯-甲基丙烯酸薄膜，其厚度为20～50μm。6.根据权利要求1所述的锂离子电池包装膜，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈海杰，高伟，刘召英，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44