软包装技术与聚合物锂离子电池1

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1、精品资源，临风文档。http://www.docin.com/afeiz软包装技术与聚合物锂离子电池摘要：聚合物锂离子电池被誉为二十一世纪的化学能源。软包装技术对电池的容量、循环寿命等具有重要影响。本文着重叙述了聚合物锂离子电池对软包装技术一般要求，阐述了该领域软件包装技术的难点，描绘了聚合物锂离子电池领域软包装技术的难点，描绘了聚合物锂离子电池领域软包装材料的发展趋势，对软包装材料在电池领域的发展潜力进行了预测。关键词：软包装技术　包装设计　软包装材料　聚合物锂离子电池前言8电池所能输出的能量取决于活性物质的比容量和单体电池的电压。金属锂是所有金属中比

2、容量和单体电池的电压。金属锂是所有金属中比容量最大的物质，其与Ｃ组成的电池对的输出电压高达3.6V以上，这些性质是其它金属所不能比能比拟的。因此，很早人们就开始关注锂电池的研究。由于金属锂非常活泼，直接用它制成电池安全性极差，所以人们主要研究锂离子可充电池。1990年，世界上第一条生产锂离子二次电池的生产线在日本建立。在短短的七八年内，锂离子电池由于重量轻、容量大、循环寿命长（大于1000次）、无记忆效应（可随用随充而不影响性能）等，很快在手机、笔记本电脑等用电池领域扩大并居于绝对的优势。1996年，聚合物锂离子电池在实验室开发成功，鉴于聚合物锂离子电池

3、的几乎所有优点，在电池的重量、形状及安全性等方面具有更好的优势，因而也具有更广泛的应用领域，立即在世界电池界引起了轰动，被誉为二十一世纪的化学能源。世界各国，特别是日本和美国的财阀投巨资进行研究和产业化。厦门宝龙工业是中国首家从事聚合物锂离子电池生产的企业，目前的电池生产规模及所应用的软包装技术水平与最发达国家相当。聚合物锂离子电池从电化学反应的角度看，聚合物锂离子电池与锂离子电池没有任何区别，甚至于聚合物锂离子电池所用的电极材料及电解液等也与锂离子电池相同。但是聚合物锂离子电池内部没有可移动的电解液，电池可以做成极薄的片状和各种形状，单片电池可做成0、

4、6mm厚，这样，在要求电池轻量化、小量化或对形状有着较严格要求的领域，如手机、笔记本电脑、便携式摄像机、军用便携工具、DVD影碟机乃至于电动车等，聚合物电池有着更为广泛的应用优势和前景。8聚合物锂离子电池的研制成功，主要在于三大技术和解决，即制膜技术、层压技术和软包装技术。制膜技术解决了电池是不能含液态电解液的问题；层压技术解决了单片电池的成形和单片电池的组装问题；软包装技术则使电池片成为了电池并使电池具有了聚合物锂离子电池的所有优点。软包装材料对聚合物锂离子电池的影响聚合物电池最后靠使用软包装材料来形成电池。严格说来，不能称之为“包装”，因为在聚合物锂

5、离子电池领域，“软包装材料”与内容物一起形成了电芯，电芯再通过装配而成电池，因此，“软包装材料”可以看成是电池的一个部分。但它用的材料是人们常见的包装材料，而且确实主要是起保护内容物的作用，因此，人们习惯上仍称之为“包装”。正因为软包装材料可以看成是电池的一个组成部分，所以它对电池的各项性能具有重要影响。当电池中水、氧的含量达到一定的程度，聚合物锂离子电池的容量将变小、电压降加大、充不进电、放不出电、循环寿命下降，并可能最终导致电池的失效。软包装材料通过对水、氧的阻隔来达到对电池性能的维护，因此，软包装材料的阻隔性对电池具有重要影响。另外，软包装材料中的

6、某些有机物质可能溶于电解液中产生电化反应而破坏电池的性能；电解液如果被软包装材料所溶胀，将改变电解液的混合比例，对电池性能不利。聚合物锂离子电池对软包装材料的一般要求聚合物锂离子电池所用的软包装材料是铝塑复合膜，一般要求如下：8（1）具有极好的热封合性聚合物锂离子电池对高温非常敏感，一般使用温度低于60℃，要求软包装材料在热封强度足够的情况下，热封温度越低越好。一般而言，热封温度应不高于150℃，采用更高的热封温度时，必须采用适当的边缘降温措施，以防止热封时的传导和辐射对电池起破坏作用。（2）热封性材料不与电解液所溶解，又不能与电解液起溶胀作用。如果软包

7、装材料被电解液所溶解，由于电池的工作电压高达3.6V以上，所溶解的成份将发生电化学反应而产生气体，如果软包装材料溶胀了电解液，将改变电解液的浓度而影响电池的性能。（3）具有极高的阻水阻氧性能水蒸气渗透系数要求达到10-4～10-6g／m2.d.latm氧气渗透系数要求达到10-1～10-3cm3/m2.d.latm（4）具有高的柔韧性和机械强度聚合物锂离子电池的生产和装配，对软件包装材料的柔韧性提出了较高的要求，而使用过程中的安全性保障对软包装材料的机械强度及热封强度提出了高的要求。（5）具有良好的耐电解液浸泡的能力软包装材料在包装电芯之后，在长期贮存和

8、周转之中，电解液不能发生渗漏现象。软包装技术的难点8从上述聚合物锂离子电池对软包