聚合物锂离子电池芯内包装资料剖析
聚合物锂离子电池在平等容量的前提下，体积小，分量轻，循环寿数长（大于1000次），无回忆效应（可随用随充电而不影响功能），广泛运用于手机、掌上电脑，手提电脑，便携军用东西，便携摄像机、DVD影碟机，正加快开发运用于电动车（电动自行车、摩托车及轿车）。正是因为聚合物锂离子电池自身所具有的优异功能及其十分广泛的运用远景，被誉为二十一世纪的绿色化学动力。它的研发成功，首要取决于三大技能难题的处理，即制膜技能、层压技能和软包装技能。这儿的软包装技能指的是聚合物锂离子电池芯内包装（成型）资料的规划制作工艺技能和该资料的运用工艺技能（以下简称软包装技能）。
软包装资料的重要性
软包装技能是聚合物锂离子电池这一顶尖的高新技能职业中要处理的三大技能难题之一，它被放在如此重要的位置，阐明该产品有高的技能含量，在规划、制作及其运用上都和一般的复合包装资料在功能上有质的不同。到现在为止，世界上仍没有一家公司的该项目产品能够彻底满意聚合物锂离子电池对该产品的归纳技能要求。因而，聚合物锂离子电池芯内包装成型资料不仅仅是聚合物锂离子电池的包装问题，并且是构成聚合物锂离子电池的一个不行短少的重要组成部分。假如对这种软包装资料的重要性知道不行，将很不利于它的规划和开发。
一、 聚合物锂离子电池要求软包装资料的阻隔性（如水分、氧气）比一般铝塑复合膜的阻隔性高10000倍，如此高的阻隔性，现已超出了仪器的检测精度。
二、 产品不能脱离包装而存在，包装的运用寿数与产品的库存及运用寿数同期。包装已成为产品的一个不行短少的重要组成部分，产品的寿数周期，实际上便是包装逐步失效的进程，没有包装，就没有产品，或者说包装失效，产品随之作废。
三、 产品的运用进程（不断地充放电进程），是一个动态的电化学反响进程，软包装资料自身要能有用抵抗内部电解液对它的溶胀、溶解、浸透、吸收及电化学反响。
四、 电池内的电解液是由多种有机溶剂和遇水分能敏捷发生强腐蚀性氢氟酸的锂盐存在。多种有机溶剂通常会溶胀，溶解、吸收软包装资料，尤其是它们是通用复合资料用胶粘剂的杰出溶剂，会损坏复合层间粘结效果，改动电解液中各组份的浓度，然后影响电池的电功能。而强腐蚀性氢氟酸的存在，将严峻腐蚀铝箔，使内膜与铝箔别离，然后把铝箔腐蚀穿孔，然后损坏了整个包装。
五、 软包装资料内膜有必要耐电池电芯周边毛刺的穿刺及高温文压力效果下热封时金属电极与软包装资猜中铝箔的绝缘性。聚合物锂离子电池芯周边有铜网和铝网的毛刺，在抽真空缩短时，毛刺会猛刺内膜，可能会刺穿内膜直至铝箔，那么电芯内的氢氟酸将直通铝箔构成点状腐蚀，加快电化学腐蚀，改动电解液的组成，严峻时将铝箔腐蚀穿而漏液，一同也会构成短路，导致电池作废。金属电极片厚度100u左右，在170℃左右的热封温度和3kg/cm2左右的压力下热封时，内膜中假如没有耐高温的绝缘层存在的话，金属电极常常被压到包装铝箔上，构成短路，使电池作废，制品率下降。
因为这种特别的高功能要求，使该产品软包装技能成为聚合物锂离子电池职业的三大技能难题之一。
软包装资料的结构和分类
聚合物锂离子电池芯内包装资料按不同的办法可能有多种分类办法。但最常见的有如下两种分类办法：按是否需求冷冲压成型分类和内膜热封层是否具有与金属电极直接热封的功能分类。
一、 按是否需求冷冲压成型分为冷冲压成型膜和非冷冲压成型膜。
冷冲成型膜的典型结构为：
I、NY15-25/AL40-60/NPP50-70
Ⅱ、PET12/NY15-25/AL40-60/NPP50-70
Ⅲ、NY15-25/AL40-60/NPE50-70
Ⅳ、PET12/NY15/AL26-30/NPE50-70
非冷冲压成型膜结构为：
I、NY15-25/AL26-30/NPP50-70
Ⅱ、PET12/AL26-30/NPP50-70
Ⅲ、NY15-25/AL26-30/NPE50-70
Ⅴ、PET12/AL26-30/NPE50-70
Ⅵ、PET12/NY15/AL26-30/NPP50-70
注：NPP50-70是指热封层是PP类的特别多功能层，特点是不能与金属直接热封。
NPE50-70是指热封层为改性聚乙烯类的特别多功能层，特点是能够与金属电极直接热封。
二、 按内膜热封层是否具有与金属电极热封的功能分为：
1、 可直接与金属电极热封膜：
NY15-25/AL26-30/NPE50-70
PET12/AL26-30/NPE50-70
PET12/NY15/AL26-30/NPE50-70
NY15-25/AL40-60/NPE50-70
2、 不能直接与金属电极热封膜：
NY15-25/AL26-30/NPP50-70
PET12/AL26-30/NPP50-70
PET12/NY15/AL26-30/NPP50-70
NY15-25/AL40-60/NPP50-70
软包装资料的技能要求
因为聚合物锂离子电池96年才在实验室开发成功，而批量化出产不过三四年的时刻，该包装膜的开发研发比电池更晚一些，没有构成世界规范，国内进行深化研讨的厂家微乎其微，更没有规范可循。我公司开发的电池包装膜，是经过对国内具有实力的锂离子电池厂（夏门宝龙工业、惠州TCL万能、东莞新动力ATL、顺德精进电子等）将近两年的交流与协作，逐步构成了产品质量的一些基本要求。这些根底要求，成为现在产品的技能目标，其间有些目标能够定量描绘，能经过适宜的办法检测，有的却不能用先进的办法检测出来。有些要求只能定性描绘，找不到适宜的办法检测。别的，跟着电池厂工艺的改善，技能的前进，对电池功能要求的进步，许多目标也要相应改变，特别是跟着电池膜对电池自身电功能研讨的深化，还会提出更新的技能要求。这些要求都将是往后技能规范的重要组成部分。下面将该产品现有的技能要求介绍一下。
一、外观：不允许有针孔、异物、粘连、涂层不均匀、复合导间别离及显着损害、气泡、皱纹、脏物等缺点。
二、厚度：复合膜总厚度150u以内（成型），120u以内（非成型）。
三、阻隔性：
1、 水蒸汽透过量＜10-4g/m2·d.1atm
2、 氧气透过量＜0.1cm3/m2·d.1atm
四、冷冲压成型性；
1、 冷冲压深度为3-8mm
2、 不允许分层、决裂、针孔漏光
3、 形状坚持性，变形度a＜50
五、热封强度：内膜被电解液浸泡浸透到三封口（在大约12天）时，封口强度＞40u/15mm。
六、鸸水泡功能：制品电池放在常温水冲浸泡二十天封口紧密，不发生鼓气现象。
七、电绝缘性：热封极片电阻率＞1×107s2·cm-1
电极与复合膜铝箔间的电阻率
八、内膜耐穿刺功能：内膜能经受电芯周边毛刺穿刺及热封时金属电极不与膜中心AL箔短路。
制品点状腐蚀率和短路率＜1‰。
九、耐电解液安稳性：电解液会溶胀、溶解吸收内层复合膜，特别是膜层间胶粘剂或粘结树脂，其间发生的HF会腐蚀复合膜中心的AL箔，构成AL箔与内膜的别离，然后发生漏液或气胀，使电池作废。三封口时，AL箔以内各层间剥离强度＞2.5N/15mm,然后确保封口的紧密结实性。
十、电功能：电功能目标正在进一步的探索讨论之中，出产厂家暂时保密，不肯具体泄漏。电功能的本质是包装膜对电池充放率的影响，这种影响包含电绝缘性，对电解液组分平衡性影响，复合膜特别是AL箔以内膜被电解液浸泡后的电绝缘性等等。
十一、其它：膜的厚度误差、尺度误差、热封耐折剥离、原膜层间初始剥离强度，开裂强度（＞100N）、开裂伸长率（＞35%）等。
总归：该膜所要求的目标许多，其间最重要的目标也是与一般复合膜不同的当地是①极高的阻隔性；②杰出的冷冲压成型性；③耐穿刺性；④耐电解液安稳性；⑤电功能（包含绝缘性）。
软包装资料的现状与开展意向
据了解，聚合物锂离子电池芯内包装成型资料现在彻底被日本所独占，欧美从前开宣布第一代非成型软包装膜，现基本上被筛选，韩国从前与日本一同占据世界商场，但近年来好像有退出的痕迹，国内真实深化该膜研讨开发的厂家，除本公司外几乎没有。下面将本公司产品与日本、韩国主品首要目标进行归纳比较，以便了解软包装膜的世界现状，为企图从事该产品开发研讨的单位人员供给方向。
目标称号
世界水平
本公司
冷冲压成型性
日本、韩国
与日本适当、优于韩国
耐电解液安稳性
日本、韩国
优于韩国、低于日本
耐穿刺性（点状腐蚀）
日本、韩国
与韩国适当、优于日本
抗污染夹金属电极热封性
日本、韩国
与日本、韩国适当
对光、水汽的阻隔性
日本、韩国
与韩国适当、低于日本
电功能
日本、韩国
与韩国适当、高于日本
厚度
日本、韩国
比日本、韩国厚约25u
从上面的比较能够看出韩国退出商场的原因是产品功能没有竞争力，日本的最大优势是耐电解液安稳性好，然后导致阻隔性也好，产品运用寿数较长，它最大的缺点是耐穿刺性差，导致产品制品率低及电功能不良。本公司产品的最大优势是在有必定的耐电解液安稳性的根底上，耐穿刺性好，导致制品率高，电功能较好，更契合国产聚合物锂离子电池出产工艺。国内该产品往后的研讨方向是怎么彻底处理耐电解液的安稳性这一难题。
该产品往后的开展意向是：厚度更簿、分量更轻（满意超薄型手机要求）、耐电解液安稳更好、阻隔性更高，冷冲压成型性更好（冲深更深以满意手提电脑及电动自行车锂电池的要求）、耐穿刺性更优（更满意国产电池工艺技能），热封强度更高，电功能影响更小。
