一种高冲深电池装置用外包装材料及电池制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高冲深电池装置用外包装材料及电池，其包含基材层，阻隔层以及热熔接层；其特征在于，阻隔层为铝合金箔；铝合金箔的最佳面方位的分布为Cube{001}＜100＞方位与Cu{112}＜111＞的比率，即Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞＝1.6～20％，同时，S{123}＜643＞方位在整体中所占的比例为15％以上。本申请的积极效果是：通过在一定范围内降低Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞的比例，可以减小铝箔内部结晶尺寸分布，提高结晶均一性，加深成型极限深度。

【技术实现步骤摘要】
一种高冲深电池装置用外包装材料及电池
本专利技术涉及铝塑膜生产
，具体的说，是一种高冲深电池装置用外包装材料及电池。
技术介绍
目前锂离子电池主要分为方形、圆柱、软包三大类，其中方形和圆柱的外壳主要采用铝合金、不锈钢等硬壳，铝合金外壳可为纯铝，而软包的外壳则采用铝塑复合膜膜来制造，极大的改善了硬装电池外形设计不灵活的问题。铝塑复合膜是软包电池的决定性材料，在强酸或有机溶剂等液态化学物的环境下，依然保持较高的耐性。因铝塑膜具备质量轻，厚度薄，能量密度大等优势，在3C及动力电力电池上应用广泛。铝塑复合膜的构成是外层尼龙，中间层铝箔，内层热封层。作为电池外包材料，要求铝塑膜具备高冲深性能，可以利于电池外壳的冲压成型。同时要求铝塑膜成型时无裂纹、无针孔等现象，从而防止发生漏液等问题，保证电池使用寿命。铝塑复合膜中铝箔材料多为8021或者8079系合金材料。铝塑膜的冲深性能与各层材料物性均有关联，其中尤其与铝箔物性关系最大。不同合金成分的铝箔材料，用途不同。目前，电池软包铝塑膜所使用的铝箔合金材质主要为8021材和8079材。而在冲深性能方面，8021材普遍优于8079材。不同系列的铝箔材料，合金成分不同，8021材的合金成分比如下表所示：表1A8021材合金成分比从上表可以看出现有的8021材合金特征是含有1.2％～1.7％的Fe，其次是含有0.15％以下的Si。由于铝土原料本身就是多种合金的混合物，与其说为了改善材料特性而添加Si，不如说是原料中必定会混入Si成分。但是如果在生产过程中对Si含量不进行管理控制的话，会影响铝箔的品质稳定性，所以Si的目标含有量通常控制在0.1％左右。影响铝箔冲深性能的三个因素是拉伸强度、0.2％屈服点、及拉伸率。其中拉伸强度和拉伸率等机械性质与合金成分中Fe的析出状态有很大的关系。而Fe析出状态的影响因素就是铝箔中Si的含有量。在铝箔生产工序中，Si具有促进Fe析出的效果，进而与Fe、Al形成一种中间化合物，在退火时起到作为再结晶核的作用。虽然结晶核的起点粒径大小多为左右，但最终形成的结晶粒径很小。现有的A8021材的主要问题是当Si含量过多时，结晶核会变大，导致结晶粒粗大化，且结晶粒径不均一。在冲深时若内部粒径粗大不齐，则铝箔表面粗糙，内部某些地方应力集中，较薄的地方集中变形，最终导致破裂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高冲深电池装置用外包装材料及电池。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高冲深电池装置用外包装材料及电池，其至少包含基材层，阻隔层以及热熔接层；阻隔层为铝合金箔；铝合金箔的最佳面方位的分布为Cube{001}＜100＞方位与Cu{112}＜111＞的比率，即Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞＝1.6％～20％，进一步优选5％～10％；同时，S{123}＜643＞方位在整体中所占的比例为15％以上。铝合金箔的晶粒直径的平均值为5微米以下，优选为3微米以下。晶粒尺寸分布为直径0.01～25微米，优选为0.01～15微米。并且比晶粒直径的平均值小的晶粒直径为整体的70％以上。铝合金箔的合金成分，Si含量以0.1％为上限，且Sb含量以0.06％为上限；铝合金箔的厚度为20～100微米。基材层和阻隔层之间通过粘接层A进行连接。阻隔层和热熔接层之间通过粘接层B进行连接。着色层是根据需要设置在基材层和阻隔层之间的层。在具有粘接层A的情况下，也可以在基材层1与粘接层A之间、粘接层A与阻隔层3之间设置着色层。另外，也可以在基材层1的外侧设置着色层。一种高冲深电池，其特征在于，包含上述的一种高冲深电池装置用外包装材料。另外，已知在一般的铝箔制造工序中，在热轧工序和冷轧工序、中间或最终退火工序时，铝箔的织构面方位会发生变化。从各研究可知，铝的织构的面取向存在Cube{001}＜100＞取向、Goss{011}＜100＞取向、Brass{011}＜211＞取向、S{123}＜643＞取向、Cu{112}＜111＞取向。在本用途下进行成型时，铝在各个方向(三维)上产生应力及伸长。此时，集合组织的面方位的分布较少时，即集合在一个方向时，成型时会在各个方向上发生不均匀的集合组织的移动，不能达到均匀的伸长，因此成型性变差。由此可知，织构面方位的分布最好在一定的范围内。此次研究的结果，最佳面方位的分布优选为Cube{001}＜100＞方位与Cu{112}＜111＞的比率，即Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞＝1.6％～20％，进一步优选5％～10％。同时，S{123}＜643＞方位在整体中所占的比例优选为15％以上。集合组织的面方位分布可以通过制造工序中的轧制及退火工序来进行调整。当面取向Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞的比率小于5％的情况时，即使结晶粒径及结晶粒径分布范围小，伸长率也有变小的可能。且0度、45度、90度的各向延伸率的偏差变大，延伸率不均匀，成型性变差。当面方位Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞的比率超过50％的范围时，0度、45度、90度的各向拉伸伸长率均匀，但伸长率变小，成型性变差。基材层：1.本专利技术中，基材层的设置以能发挥作为电池用包装材料的基材机能为目的。基材层位于电池用包装材料的外层侧。2.关于形成基材层的原材料，作为基材的机能，以至少具备绝缘性为限度，没有特别限制。例如可利用树脂制成，树脂中也可添加后述添加剂。3.基材层由树脂制成时，例如可以是由树脂形成树脂膜品，也可是涂布树脂品。作为树脂膜，可以是未延伸膜，也可以是延伸膜。作为延伸膜，可以是一轴延伸膜，也可以是二轴延伸膜，优选二轴延伸膜。作为二轴延伸膜的制成方法，例如逐步二轴延伸法，吹膜法，同步拉伸法。作为树脂涂布法，例如辊涂布法，微凹涂布法，挤出涂布法等。4.作为形成基材层的树脂，例如聚酯、聚酰胺、聚烯烃、环氧树脂、丙烯酸树脂、氟树脂、聚氨酯、硅树脂、酚醛树脂等树脂，或这些树脂的改性物。此外，形成基材层的树脂可以是这些树脂的共聚物，也可以是共聚物的改性物，亦可以是这些树脂的混合物。5.作为形成基材层的树脂，其中，优选列举出的聚酯、聚酰胺。6.作为聚酯，具体而言，可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、共聚聚酯等。另外，作为共聚聚酯，可以举出以对苯二甲酸乙二醇酯为重复单元的主体的共聚聚酯等。具体而言，将对苯二甲酸乙二醇酯作为重复单元的主体而与间苯二甲酸乙二醇酯聚合的共聚物聚酯(以下简称为聚乙烯(对苯二甲酸酯/间苯二甲酸酯))、聚乙烯(对苯二甲酸酯/己二酸酯)、聚乙烯(对苯二甲酸酯/螺母)聚乙烯(对苯二甲酸酯/间苯二甲酸钠)、聚乙烯(对苯二甲酸酯/苯基-二羧酸酯)、聚乙烯(对苯二甲酸酯/癸烷二羧酸酯)等。这些聚酯可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高冲深电池装置用外包装材料，其包含基材层，阻隔层以及热熔接层；其特征在于，/n阻隔层为铝合金箔；/n铝合金箔的最佳面方位的分布为Cube{001}＜100＞方位与Cu{112}＜111＞的比率，即Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞＝1.6～20％，同时，S{123}＜643＞方位在整体中所占的比例为15％以上。/n

【技术特征摘要】
1.一种高冲深电池装置用外包装材料，其包含基材层，阻隔层以及热熔接层；其特征在于，
阻隔层为铝合金箔；
铝合金箔的最佳面方位的分布为Cube{001}＜100＞方位与Cu{112}＜111＞的比率，即Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞＝1.6～20％，同时，S{123}＜643＞方位在整体中所占的比例为15％以上。


2.如权利要求1所述的一种高冲深电池装置用外包装材料，其特征在于，铝合金箔的最佳面方位的分布为Cube{001}＜100＞方位与Cu{112}＜111＞的比率，即Cube{001}＜100＞/Cu{112}＜111＞＝5～10％。


3.如权利要求1所述的一种高冲深电池装置用外包装材料，其特征在于，铝合金箔的晶粒直径的平均值为5微米以下。


4.如权利要求1所述的一种高冲深电池装置用外包装材料，其特征在于，铝合金箔的晶粒直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：程跃，王卉，
申请(专利权)人：无锡恩捷新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32