鋁塑膜是軟包裝鋰電池電芯封裝的關鍵材料。鋁塑膜即鋁塑復合膜,可以將組裝后的單片電池密封形成一個電池,起保護內容物的作用,鋁塑膜對電池的性能有重要影響,因此用于鋰電池電芯封裝材料的鋁塑膜必須具有極高的阻隔性、良好的熱封性、耐電解液與強酸、和延展性、柔韌性、高機械強度等特點。
鋁塑膜產品在下游IT領域的應用市場比較成熟,而在新能源汽車等動力電池相關下游領域的應用市場還處于初期,隨著新能源汽車市場發展,鋁塑膜市場有望實現快速增長。
根據發布的《2015-2019年鋁塑膜市場深度調研及發展前景分析報告》中顯示,2016年中國鋰電池鋁塑膜的需求量為8,556萬平方米,同比增長24.1%;市場規模為27.3億元,同比增長18.7%。需求增速高于市場規模增速,主要由于國內數碼市場從鋁殼電池轉向軟包鋰電池和國內軟包動力電池放量帶動鋁塑膜的需求。
鋁塑膜技術壁壘高
鋁塑膜是軟包鋰電池制成的最后一道工藝,對電池性能影響極大。鋁塑膜的結構主要為尼龍層(ON層)、膠水層、鋁箔層(AL層)和CPP(流延或未拉伸聚丙烯)層或PP層,主要原材料為尼龍、鋁箔、聚丙烯和膠黏劑。鋰電池小型化、薄型化和大容量、大功率充放電的發展方向,既要求鋁塑膜在保證水、氧等阻隔性的同時朝輕薄、柔韌性方向發展,又要求其具有更高的機械強度、更好的阻隔性和更長的使用壽命,因此鋁塑膜具有較高的技術壁壘,技術難度高于正極材料、負極材料、隔膜、電解液。
鋰電池對鋁塑膜產品的主要性能要求有:
1、聚合物鋰離子電池要求鋁塑膜的阻隔性(如水分、氧氣)比普通鋁塑復合膜的阻隔性高10000倍。
2、鋰電池不能脫離包裝而存在,鋁塑膜的使用壽命與產品的庫存及使用壽命同期。因此鋰電池對鋁塑膜的使用壽命有較高的要求。
3.、鋰電池的使用過程(不斷地充放電過程),是一個動態的電化學反應過程。鋁塑膜要能有效抵制內部電解液對它的溶脹、溶解、滲透、吸收及電化學反應。
4、鋰電池內的電解液是由多種有機溶劑和遇水分能迅速產生強腐蝕性氫氟酸的鋰鹽存在。多種有機溶劑通常會溶脹,溶解、吸收鋁塑膜,破壞復合層間粘結效果,改變電解液中各組份的濃度,進而影響電池的電性能。而強腐蝕性氫氟酸的存在,將嚴重腐蝕鋁箔,使內膜與鋁箔分離,進而把鋁箔腐蝕穿孔,從而破壞了整個包裝。因此要求鋁塑膜有較強的抗腐蝕性。
5、鋁塑膜內膜必須耐電池電芯周邊毛刺的穿刺,在高溫以及壓力的條件下,必須具有絕緣性。
根據新思界行業分析,鋰電池鋁塑膜所要求的指標很多,其中最重要的指標也是與普通復合膜不同的地方有:極高的阻隔性;良好的冷沖壓成型性;耐穿刺性;耐電解液穩定性;電性能(包括絕緣性)。
日本昭和鋰電池鋁塑膜產品性能要求