中國(guó)粉體網(wǎng)訊 根據(jù)封裝形式的不同，鋰離子電池可分為3類(lèi)：采用不銹鋼材料封裝的圓柱形鋰電池，采用鋁合金材料封裝的方形鋰電池和采用鋁塑復(fù)合膜封裝的軟封裝鋰電池。
軟包電池結(jié)構(gòu)（來(lái)源：鄧可，《鋰離子電池軟包裝鋁塑復(fù)合膜綜述》）
軟封裝鋰電池由于其形狀和尺寸具有靈活性，可以滿(mǎn)足更高的能量密度要求，適應(yīng)電池“更薄”和“更小”的發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)，中國(guó)3C市場(chǎng)火熱，新能源汽車(chē)市場(chǎng)方興未艾，強(qiáng)勁的下游需求帶動(dòng)了鋰電池產(chǎn)銷(xiāo)量的持續(xù)增加，尤其是軟封裝鋰電池需求的持續(xù)增加，作為軟封裝鋰電池包裝材料的鋁塑復(fù)合膜開(kāi)始受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。這給國(guó)內(nèi)鋁塑膜企業(yè)提供了巨大的發(fā)展機(jī)會(huì)，相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)也成呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
鋁塑膜結(jié)構(gòu)組成
鋁塑膜軟包裝可分為三層，層與層之間通過(guò)粘合劑進(jìn)行結(jié)合。
鋁塑膜結(jié)構(gòu)（來(lái)源：陳偉等，《軟封裝鋰電池鋁塑膜成形性能研究進(jìn)展》）
內(nèi)層-多功能層（厚度40μm～80μm）
內(nèi)層是針對(duì)鋰離子電池中電解液設(shè)計(jì)的，在化學(xué)穩(wěn)定性方面具有比較好的作用。作為穩(wěn)定的復(fù)合層和熱封層，采用較多的是聚丙烯、聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、聚丙烯或者離子交聯(lián)聚合物樹(shù)脂等薄膜材料，可提高包裝材料的耐電解液性能，保證最終電池的性能，使用壽命更長(zhǎng)。
中間層-阻隔層（厚度35μm～40μm）
中間層鋁箔為阻隔層，主要作用為阻隔水分進(jìn)入電池內(nèi)部和電解液從內(nèi)部滲出，需要具備良好的阻隔性能、冷沖壓成形性能及雙面復(fù)合性能。
外層-保護(hù)層（厚度15μm～25μm）
外層之所以被稱(chēng)為保護(hù)層，是因?yàn)槭褂玫耐鈱硬牧暇哂泻芎玫啬蜔嵝裕囟葹?60℃±15℃）、耐磨性、防穿刺性和抗折彎性，因此對(duì)阻隔層具有很好的保護(hù)作用。另外對(duì)冷沖壓成型性和印刷性也有一定的要求。考慮到外層材料的成本問(wèn)題，通常我們會(huì)選用聚酯和尼龍有色金屬加工薄膜材料。
鋁塑膜生產(chǎn)工藝
在生產(chǎn)中，鋁塑膜主要采用的工藝分為干法和熱法。干法工藝是將鋁和聚丙烯用粘合劑進(jìn)行粘結(jié)，然后在干壓的狀態(tài)下合成；熱法工藝是用聚丙烯多孔發(fā)泡材料將鋁和聚丙烯粘結(jié)，在經(jīng)過(guò)緩慢升溫升壓，熱壓的狀態(tài)下合成。
干法工藝路線(xiàn)（來(lái)源：陳偉等，《軟封裝鋰電池鋁塑膜成形性能研究進(jìn)展》）
干法鋁塑膜主要優(yōu)點(diǎn)是深沖成型性能好、抗短路性能優(yōu)、表面缺陷少，且制造速度快，程序簡(jiǎn)單，成本低。但其剝離力小，耐電解液和抗水性等性能需要加入特殊膠粘劑得以保證。
熱法工藝路線(xiàn)（來(lái)源：陳偉等，《軟封裝鋰電池鋁塑膜成形性能研究進(jìn)展》）
熱法工藝生產(chǎn)的鋁塑膜，其鋁層與聚丙烯層之間的結(jié)合力大，防止電解質(zhì)溶脹和內(nèi)表面層脫落的能力得到提高。但是，這種特殊處理的粘結(jié)劑需要經(jīng)過(guò)較高的溫度將其熔化才能起到粘結(jié)作用。由于各材料收縮系數(shù)的差異，冷卻過(guò)程中容易出現(xiàn)向內(nèi)卷曲的現(xiàn)象，外觀(guān)和裁切性能較差。此外，加熱使材料脆化，其深沖成型性能差，抗短路性能差，且制備工藝相對(duì)復(fù)雜。
綜上，干法復(fù)合工藝在制備鋁塑膜過(guò)程中更為常見(jiàn)，應(yīng)用也更加廣泛，如手機(jī)電池等需求高能量重度的電池上，電動(dòng)車(chē)等大倍率、高容量的動(dòng)力電池上；熱法復(fù)合一般只應(yīng)用于對(duì)電池容量要求不高的3C等領(lǐng)域。
鋁塑膜競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)
鋰電池用鋁塑復(fù)合膜技術(shù)壁壘非常高，國(guó)內(nèi)企業(yè)在鋁塑膜上游尼龍、CPP、壓延鋁箔、粘結(jié)劑等原材料端就被“卡脖子”自給不足，即便近年高端尼龍技術(shù)已被突破，但成本端較高的CPP、鋁箔仍然依賴(lài)進(jìn)口，而這正是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)被國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期占據(jù)的關(guān)鍵原因。目前國(guó)產(chǎn)鋁塑膜主要應(yīng)用于中低端3C消費(fèi)電子領(lǐng)域，高端3C消費(fèi)電子鋁塑膜和動(dòng)力軟包電池鋁塑膜所用的原材料仍然由國(guó)外企業(yè)提供，高端產(chǎn)品依賴(lài)進(jìn)口程度較高。大日本印刷、昭和電工、栗樹(shù)化學(xué)等日韓企業(yè)，占據(jù)了全球70%以上的市場(chǎng)份額，已在全世界形成生產(chǎn)和技術(shù)壟斷。
新能源汽車(chē)的發(fā)展將成為鋁塑膜產(chǎn)業(yè)景氣度提升的重要推動(dòng)力，鋁塑膜國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。其中一個(gè)原因是日韓企業(yè)現(xiàn)有鋁塑膜產(chǎn)能有限，且擴(kuò)產(chǎn)速度慢，產(chǎn)能釋放跟不上全球軟包行業(yè)的迅猛發(fā)展；同時(shí)，日韓企業(yè)與國(guó)內(nèi)客戶(hù)的配合度低，國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)家相較之下配合度更高，在供應(yīng)鏈安全性上具有優(yōu)勢(shì)。
目前，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始著手布局鋁塑膜行業(yè)，逐漸在鋁塑膜技術(shù)上取得進(jìn)展與突破。據(jù)了解，紫江企業(yè)、新綸新材、道明光學(xué)等已公告通過(guò)動(dòng)力類(lèi)客戶(hù)認(rèn)證，明冠新材、璞泰來(lái)、華正新材多家企業(yè)正在驗(yàn)證過(guò)程中，而在巨大的降本壓力下，軟包電池廠(chǎng)商開(kāi)始嘗試具備較大價(jià)格優(yōu)勢(shì)的國(guó)產(chǎn)鋁塑膜產(chǎn)品。高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)鋰電池用鋁塑膜需求量有望超2億平米，同比增長(zhǎng)將超40%；同時(shí)鋁塑膜國(guó)產(chǎn)化率在逐步上升，2022年，我國(guó)國(guó)產(chǎn)化率有望超過(guò)60%，而在2020年我國(guó)鋁塑膜國(guó)產(chǎn)化率不足30%。
參考資料：
1、陳偉等，《軟封裝鋰電池鋁塑膜成形性能研究進(jìn)展》
2、鄧可，《鋰離子電池軟包裝鋁塑復(fù)合膜綜述》
3、上海證券報(bào)，《鋰電軟包催熱鋁塑膜市場(chǎng)上市公司紛紛擴(kuò)產(chǎn)抓機(jī)遇》
4、財(cái)聯(lián)社，《鋰電材料國(guó)產(chǎn)化“最后的高地”？鋁塑膜國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)60%動(dòng)力領(lǐng)域成爭(zhēng)奪“重地”》
5、GGII，《2022年鋁塑膜國(guó)產(chǎn)化率或超60%》
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/長(zhǎng)安）
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