CN109986850A - 锂离子电池及铝塑膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池及铝塑膜，其中，铝塑膜包括保护层、第一粘结层、耐高温层、第二粘结层、铝箔层、第三粘结层和热封层，第一粘结层介于保护层和耐高温层之间，第二粘结层介于耐高温层和铝箔层之间，第三粘结层介于铝箔层和热封层之间。相对于现有技术，本发明铝塑膜具有耐电解液腐蚀、防水、隔氧、耐高温、防爆和封装粘结力强等优点，可以大量推广应用在软包装锂离子电池上，所得锂离子电池热抵抗能力强，安全性能高，使用寿命长。

Description

锂离子电池及铝塑膜
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，更具体地说，本发明涉及一种锂离子电池及铝塑膜。
背景技术
锂离子电池广泛应用于数码产品及电动汽车领域，锂离子电池外包装壳体的包装形式主要有圆柱形、方形硬壳及软质铝塑膜。相比其他封装材料，铝塑膜包装电池在电芯热失控时，封边会先被冲破，可以释放锂离子电池使用过程中产生的气体，防止电池爆炸，同时，采用铝塑膜包装的软包电芯空间利用率高，能量密度高。但软包铝塑膜包装也存在易划伤、封装气密性较差和封装腐蚀等问题。
有鉴于此，确有必要提供一种耐高温、耐腐蚀、防刮擦的铝塑膜及锂离子电池，提高锂离子电池的热抵抗性能和安全性能。
发明内容
本发明的发明目的在于:克服现有技术的不足，提供一种耐高温、耐腐蚀、防刮擦的铝塑膜及锂离子电池，提高锂离子电池的热抵抗性能和安全性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种铝塑膜，包括保护层、第一粘结层、耐高温层、第二粘结层、铝箔层、第三粘结层和热封层，第一粘结层介于保护层和耐高温层之间，第二粘结层介于耐高温层和铝箔层之间，第三粘结层介于铝箔层和热封层之间。其中，保护层、第一粘结层、耐高温层、第二粘结层、铝箔层、第三粘结层和热封层自上而下依次设置，第一粘结层将保护层和耐高温层粘合，第二粘结层将耐高温层和铝箔层粘合，第三粘结层将铝箔层和热封层粘合。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述耐高温层的厚度为10～35μm，耐高温层主要用于避免外界高温环境对锂离子电池内部造成瞬间剧烈反应而引起爆炸，用于保护电池的安全，厚度太薄不能保证耐热效果，太厚不利于散热。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述耐高温层材料为碳纤维、碳化硅纤维、碳化硅、增强C-C复合材料、氧化钇稳定氧化锆材料和硼硅酸盐碳中的一种或几种。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述耐高温层材料为碳纤维、碳化硅纤维、碳化硅、增强C-C复合材料、氧化钇稳定氧化锆材料和硼硅酸盐碳中的一种、两种或三种，当为两种时，两种物质的质量比为1:10～10:1，当为三种时，三种物质的质量比为(0.1～1):(0.1～1):(0.1～1)。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述第一粘结层的厚度为1～5μm，第二粘结层的厚度为1～5μm，第三粘结层的厚度为1～5μm。第一粘结层主要用于粘合保护层和耐高温层，第二粘结层主要用于粘合耐高温层和铝箔层，第三粘结层主要用于粘合铝箔层和热封层，使相邻两层互相粘合，防止相邻的层状结构脱落。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述第一粘结层、第二粘结层和第三粘结层所用粘结剂材料为丙烯酸树脂、环氧树脂和聚氨酯中的一种或几种。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述保护层为尼龙流延膜保护层，所述保护层的厚度为15～50μm，保护层主要用于保护铝塑膜中的铝箔，避免铝箔因外力刮擦等作用破损，同时可以有效阻止空气特别是氧气的渗透，维持电池内部的无水无氧环境，并保证铝箔具备良好的形变能力，但保护层太薄不能有效阻止空气中氧气的渗透，太厚会影响电池的能量密度。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述铝箔层的厚度为20～45μm，铝箔层主要用于有效阻止电池外部的水分渗透到电池内，并防止外部环境造成对电池的损伤，太薄会影响铝塑膜的强度，太厚会增加电池的重量，而且不利于导热。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述热封层的厚度为20～40μm，其主要作用是用于封装铝塑膜，同时防止铝塑膜被电池内的有机溶剂溶解、溶胀，直接保护电池内部环境，同时有效阻止内部电解质等与铝箔层接触，避免铝箔层被腐蚀，太薄不能有效绝缘保护铝箔层，太厚影响散热及冲坑效果。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述铝塑膜的总厚度为60～180μm，太薄易导致划伤、封装气密性较差，不利于有效保护电池的安全，太厚会增加电池的重量，不利于实现轻量化、低成本目的。
作为本发明铝塑膜的一种改进，所述热封层为聚丙烯流延膜热封层。
本发明还提供了一种锂离子电池，其包括铝塑膜，所述铝塑膜为上述的铝塑膜。
相对于现有技术，本发明铝塑膜在保护层、耐高温层、铝箔层和热封层之间通过粘结材料进行紧密粘结形成一个整体层状结构，既能防止外部水汽和氧气进入影响电解液性能，也可避免外界高温环境对锂离子电池内部造成瞬间剧烈反应，具有防爆作用，而且封装效果好，不会被电池内有机溶剂溶解、溶胀，各层在使用过程中不会因外部环境而造成剥离，在层与层之间紧密粘合情况下，可实现协同作用的效果，具有耐电解液腐蚀、防水、隔氧、耐高温、防爆和封装粘结力强等优点，可以大量推广应用在软包装锂离子电池上，最终得到的锂离子电池的热抵抗能力强，安全性高，使用寿命长。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明锂离子电池及铝塑膜进行详细说明，其中:
图1为本发明铝塑膜的结构示意图。
附图标记：
10-保护层；20-第一粘结层；30-耐高温层；40-第二粘结层；50-铝箔层；60-第三粘结层；70-热封层。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参阅图1所示，本发明铝塑膜包括保护层10、第一粘结层20、耐高温层30、第二粘结层40、铝箔层50、第三粘结层60和热封层70，第一粘结层20介于保护层10和耐高温层30之间，第二粘结层40介于耐高温层30和铝箔层50之间，第三粘结层60介于铝箔层50和热封层70之间。其中，保护层10、第一粘结层20、耐高温层30、第二粘结层40、铝箔层50、第三粘结层60和热封层70自上而下依次设置，第一粘结层20将保护层10和耐高温层30粘合，第二粘结层40将耐高温层30和铝箔层50粘合，第三粘结层60将铝箔层50和热封层70粘合。
本申请的发明人经过深入研究发现，在铝塑膜中设置含有碳纤维、碳化硅纤维、碳化硅、增强C-C复合材料、氧化钇稳定氧化锆材料和硼硅酸盐碳等材料的耐高温层，由于材料本身具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐氧化、耐磨性能好等优点，将其作为耐高温层应用到铝塑膜中能起到“骨架”的作用，即使当电池模组中的一个电池发生热失控失效起火时，相邻的电池由于铝塑膜中耐高温层的作用，可以避免直接引燃内部材料，具有阻止热蔓延的作用。
实施例1
1)负极片的制备
将负极活性物质人造石墨、炭黑导电剂SP、粘结剂丁苯橡胶、增稠剂CMC(羧甲基纤维素)按照重量比96.2:1.5:1.5:0.8进行混合，加入溶剂去离子水，在真空条件下搅拌混合均匀，得到负极浆料；将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，随后在80～90℃下烘干后进行冷压、切边、裁片、分条，之后在110℃真空条件下干燥4h，得到负极片。
2)正极片制备
将正极活性材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(NCM333)、炭黑导电剂SP、粘结剂聚偏氟乙烯按照重量比为97:2:1进行混合，加入溶剂N-甲级吡咯烷酮，在真空条件下搅拌混合均匀，得到正极浆料；将正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔上，随后在85℃下烘干后进行冷压、切边、裁片、分条，之后在85℃真空条件下干燥4h，得到正极片。
3)锂离子电池制备
以聚乙烯膜作为隔膜。
电解液由非水有机溶剂和LiPF6组成，LiPF6在电解液中的浓度为1mol/L，非水有机溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和1,2-丙二醇碳酸酯按照体积比1:1:1组成。
将正极片、隔离膜、负极片按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间起到隔离的作用，然后卷绕成厚度为8mm、宽度为168mm、长度为188mm的方形裸电芯。将裸电芯装入总厚度为68μm的铝塑膜中，其中，保护层为尼龙流延膜保护层，厚度为15μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为1μm，耐高温层材料为碳化硅纤维，厚度为10μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为1μm，铝箔层厚度为20μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为1μm，热封层为聚丙烯流延膜热封层，厚度为20μm，在75℃下真空烘烤10h，注入电解液、真空封装得到软包电池。电池静置24h后对电池进活化处理，活化处理先以0.1C的恒定电流充电至4.2V，接着以0.05C在4.2V下进行恒压充电，然后以0.1C的恒定电流放电至3.0V，重复2次充放电循环，最后以0.1C的恒定电流对电池进行充电，充电电压至3.8V，完成活化过程。
实施例2～25与实施例1基本相同，不同之处在于电池中铝塑膜各结构层材料和厚度不同，具体参数如表1所示。
实施例2
尼龙流延膜保护层厚度为20μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为2μm，耐高温层材料为硼硅酸盐碳，厚度为10μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，铝箔层厚度为25μm，第三粘结层的材料为环氧树脂，厚度为4μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为89μm。
实施例3
尼龙流延膜保护层厚度为25μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2.5μm，耐高温层材料为增强C-C复合材料，厚度为15μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2.5μm，铝箔层厚度为28μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为2.5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为100.5μm。
实施例4
尼龙流延膜保护层厚度为30μm，第一粘结层材料为聚氨酯，厚度为2μm，耐高温层材料为氧化钇稳定氧化锆材料(ZrO2-Y)，厚度为25μm，第二粘结层材料为聚氨酯，厚度为2μm，铝箔层厚度为30μm，第三粘结层的材料为聚氨酯，厚度为2μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为30μm，铝塑膜总厚度为121μm。
实施例5
尼龙流延膜保护层厚度为25μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂/聚氨酯混合物，厚度为3μm，耐高温层材料为质量比为1:1的碳化硅纤维/碳纤维混合物，厚度为20μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂/聚氨酯混合物，厚度为5μm，铝箔层厚度为25μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂/聚氨酯混合物，厚度为2μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为35μm，铝塑膜总厚度为115μm。
实施例6
尼龙流延膜保护层厚度为50μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂/环氧树脂混合物，厚度为5μm，耐高温层材料为碳化硅，厚度为10μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为1μm，铝箔层厚度为35μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂/聚氨酯/环氧树脂混合物，厚度为3μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为129μm。
实施例7
尼龙流延膜保护层厚度为25μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为1.5μm，耐高温层材料为质量比为1:5的碳化硅纤维/ZrO2-Y混合物，厚度为30μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，铝箔层厚度为40μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为20μm，铝塑膜总厚度为123.5μm。
实施例8
尼龙流延膜保护层厚度为40μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，耐高温层材料为碳化硅纤维，厚度为15μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为1.5μm，铝箔层厚度为25μm，第三粘结层的材料为环氧树脂，厚度为3.5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为30μm，铝塑膜总厚度为117μm。
实施例9
尼龙流延膜保护层厚度为20μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为4μm，耐高温层材料为硼硅酸盐碳，厚度为18μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2.5μm，铝箔层厚度为30μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为1μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为35μm，铝塑膜总厚度为110.5μm。
实施例10
尼龙流延膜保护层厚度为25μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2.5μm，耐高温层材料为ZrO2-Y，厚度为22μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，铝箔层厚度为25μm，第三粘结层的材料为环氧树脂，厚度为2.5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为105μm。
实施例11
尼龙流延膜保护层厚度为15μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，耐高温层材料为硼硅酸盐碳，厚度为30μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为4μm，铝箔层厚度为20μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为1.5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为40μm，铝塑膜总厚度为113.5μm。
实施例12
尼龙流延膜保护层厚度为50μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为5μm，耐高温层材料为硼硅酸盐碳，厚度为30μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为5μm，铝箔层厚度为45μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为40μm，铝塑膜总厚度为180μm。
实施例13
尼龙流延膜保护层厚度为15μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，耐高温层材料为碳化硅纤维，厚度为20μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，铝箔层厚度为25μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为1μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为90μm。
实施例14
尼龙流延膜保护层厚度为45μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，耐高温层材料为ZrO2-Y，厚度为25μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，铝箔层厚度为35μm，第三粘结层的材料为环氧树脂，厚度为3μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为30μm，铝塑膜总厚度为144μm。
实施例15
尼龙流延膜保护层厚度为15μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，耐高温层材料为质量比为1:10的碳化硅纤维/碳纤维混合物，厚度为20μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂/聚氨酯混合物，厚度为2μm，铝箔层厚度为25μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为91μm。
实施例16
尼龙流延膜保护层厚度为35μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为0.5μm，耐高温层材料为碳化硅纤维，厚度为25μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，铝箔层厚度为45μm，第三粘结层的材料为环氧树脂，厚度为5.5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为30μm，铝塑膜总厚度为144μm。
实施例17
尼龙流延膜保护层厚度为20μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为5.5μm，耐高温层材料为增强C-C复合材料，厚度为20μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂/聚氨酯混合材料混合物，厚度为0.5μm，铝箔层厚度为20μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为93μm。
实施例18
尼龙流延膜保护层厚度为35μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，耐高温层材料为碳化硅纤维，厚度为25μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为5.5μm，铝箔层厚度为20μm，第三粘结层的材料为聚氨酯，厚度为3μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为35μm，铝塑膜总厚度为126.5μm。
实施例19
尼龙流延膜保护层厚度为10μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为1μm，耐高温层材料为质量比为10:1的碳化硅/ZrO2-Y混合物，厚度为20μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为2μm，铝箔层厚度为20μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为2.5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为80.5μm。
实施例20
尼龙流延膜保护层厚度为55μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，耐高温层材料为质量比为1:1:1的碳化硅纤维/增强C-C复合材料/ZrO2-Y混合物，厚度为35μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，铝箔层厚度为25μm，第三粘结层的材料为聚氨酯/环氧树脂混合物，厚度为4.5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为30μm，铝塑膜总厚度为155.5μm。
实施例21
尼龙流延膜保护层厚度为20μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为3.5μm，耐高温层材料为硼硅酸盐碳，厚度为15μm，第二粘结层材料为聚氨酯，厚度为2μm，铝箔层厚度为15μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为1μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为81.5μm。
实施例22
尼龙流延膜保护层厚度为35μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂/聚氨酯/环氧树脂混合物，厚度为4.5μm，耐高温层材料为质量比为5:1的碳化硅纤维/增强C-C复合材料混合物，厚度为25μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，铝箔层厚度为50μm，第三粘结层的材料为环氧树脂，厚度为3μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为20μm，铝塑膜总厚度为140.5μm。
实施例23
尼龙流延膜保护层厚度为20μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，耐高温层材料为硼硅酸盐碳，厚度为20μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂/聚氨酯混合物，厚度为1.5μm，铝箔层厚度为25μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为2.5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为15μm，铝塑膜总厚度为86μm。
实施例24
尼龙流延膜保护层厚度为35μm，第一粘结层材料为聚氨酯/环氧树脂混合物，厚度为3μm，耐高温层材料为质量比为1:2的碳化硅纤维/碳化硅混合物，厚度为25μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为3.5μm，铝箔层厚度为40μm，第三粘结层的材料为环氧树脂，厚度为3.5μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为45μm，铝塑膜总厚度为155μm。
实施例25
尼龙流延膜保护层厚度为35μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，耐高温层材料为碳化硅纤维，厚度为35μm，第二粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，铝箔层厚度为30μm，第三粘结层的材料为环氧树脂，厚度为3μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为30μm，铝塑膜总厚度为139μm。
对比例1
对比例1与实施例基本相同，不同之处在于，对比例1铝塑膜中不含有耐高温层材料层。铝塑膜中各层材料及厚度如下：
尼龙流延膜保护层厚度为35μm，第一粘结层材料为环氧树脂，厚度为3μm，铝箔层厚度为45μm，第三粘结层的材料为环氧树脂，厚度为4μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为30μm，铝塑膜总厚度为117μm。
对比例2
尼龙流延膜保护层厚度为20μm，第一粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，耐高温层材料为碳化硅纤维，厚度为5μm，第二粘结层材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，铝箔层厚度为25μm，第三粘结层的材料为丙烯酸树脂，厚度为2μm，聚丙烯流延膜热封层的厚度为25μm，铝塑膜总厚度为81μm。
表1实施例1～25与对比例1～2铝塑膜各结构层材料和厚度
穿钉测试
在25℃±2℃环境中，取各实施例和对比例活化的电池3个，以1C恒定电流充电至4.2V，接着以1C的恒定电流放电至3.0V，最后以1C的恒定电流满充；叠加排布3个电池形成电池组，3个电池依次编号1#、2#、3#，之后将其固定于专门的穿钉夹具上，使用直径为5mm的钢钉，以25mm/s的速度对1#电池进行穿刺，钢钉只穿刺1#电池，不接触2#和3#电池，在1#电池热失控情况下，观察2#和3#电池的现象。测试结果见表2.
表2实施例与对比例电池测试结果
电池编号 铝塑膜类型 测试结果
实施例1 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例2 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例3 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例4 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例5 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例6 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例7 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例8 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例9 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例10 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例11 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例12 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例13 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例14 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例15 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例16 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例17 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例18 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例19 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例20 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例21 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例22 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例23 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例24 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
实施例25 含耐高温层结构 未起火，未冒烟
对比例1 不含耐高温层结构 2#、3#电池起火
对比例2 含耐高温层结构 2#电池起火，3#电池未起火，未冒烟
从表2实验结果可以看出，对比例1测试电池中，因铝塑膜中不含有耐高温层，在测试的3个电池中，在进行穿钉测试的1#电池起火失效后，处于中间位置的2#电池因受热融化同样发生热失控并导致3#电池起火失控。
对比例2电池测试结果表明，在进行穿钉测试的1#电池起火失效后，处于中间位置的2#电池因受热融化也发生热失控起火，3#电池未起火，未冒烟，主要原因是测试的3个电池中，铝塑膜中耐高温层的厚度太薄，无法达到耐高温的效果，导致1#电池起火后，影响相邻的2#电池的性能。
从实施例1～25中可以看出，铝塑膜中都含有耐高温层，由于耐高温层中碳化硅纤维、碳化硅、增强C-C复合材料、ZrO2-Y、硼硅酸盐碳等材料具有良好的耐热性能，即使测试的1#电池受热失控时也不会导致相邻的电池被熔化，能够保证电池的安全，主要是碳化硅纤维、碳化硅、增强C-C复合材料、ZrO2-Y、硼硅酸盐碳等材料在铝塑膜中起到“骨架”的作用，在相邻电池失效起火的时间内，避免了直接引燃内部材料的可能性，从而起到阻止热蔓延的作用。
结合以上描述可知，相对于现有技术，本发明铝塑膜在尼龙流延膜保护层、耐高温层、铝箔层和聚丙烯流延膜热封层之间通过粘结材料进行紧密粘结形成一个整体层状结构，既能防止外部水汽和氧气进入影响电解液性能，也可避免外界高温环境对锂离子电池内部造成瞬间剧烈反应，具有防爆作用，而且封装效果好，不会被电池内有机溶剂溶解、溶胀，各层在使用过程中不会因外部环境而造成剥离，在层与层之间紧密粘合情况下，可实现协同作用的效果，具有耐电解液腐蚀、防水、隔氧、耐高温、防爆和封装粘结力强等优点，可以大量推广应用在软包装锂离子电池上，最终得到的锂离子电池的热抵抗能力强，安全性高，使用寿命长。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种铝塑膜，其特征在于，包括保护层、第一粘结层、耐高温层、第二粘结层、铝箔层、第三粘结层和热封层，第一粘结层介于保护层和耐高温层之间，第二粘结层介于耐高温层和铝箔层之间，第三粘结层介于铝箔层和热封层之间。
2.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述耐高温层的厚度为10～35μm。
3.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述耐高温层材料为碳纤维、碳化硅纤维、碳化硅、增强C-C复合材料、氧化钇稳定氧化锆材料和硼硅酸盐碳中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述第一粘结层的厚度为1～5μm，第二粘结层的厚度为1～5μm，第三粘结层的厚度为1～5μm。
5.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述第一粘结层、第二粘结层和第三粘结层所用粘结剂材料为丙烯酸树脂、环氧树脂和聚氨酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述保护层为尼龙流延膜保护层，所述保护层的厚度为15～50μm。
7.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述铝箔层的厚度为20～45μm。
8.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述热封层的厚度为20～40μm。
9.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述热封层为聚丙烯流延膜热封层。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括铝塑膜，所述铝塑膜为权利要求1～9中任一项所述的铝塑膜。
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