軟包鋰電池所用的封裝材料是鋁塑復合膜,簡稱鋁塑膜,主要應用于軟包鋰離子電池電芯外包裝封裝。以鋁塑膜封裝的軟包鋰電池主要應用于3C領域,近年來逐步滲透到新能源汽車行業(yè),為各個型號的汽車提供了安全、穩(wěn)定的動力輸出。
鋁塑膜的設計、制造技術要求較高,目前國內90%的市場主要被日本的DNP/昭和電工、韓國栗村等日韓企業(yè)壟斷,國內企業(yè)例如新綸科技、佛塑科技等公司,也正在加快鋁塑膜的開發(fā)和生產,但是與日韓企業(yè)相比仍有一定差距。鋁塑膜的厚度有不同規(guī)格,其結構主要是由三種材料復合而成,由內到外分別為CPP層、Al層、尼龍層。
鋁塑膜的基本構成如下圖所示:
圖片來源:格瑞普
鋁塑膜的制造方法主要有熱法和干法兩種,熱法工藝是鋁層和CPP層之間用MPP粘結,在一定溫度下熱壓合成。高溫下MPP中范德華力被破壞,老化,抗短路性能會急劇下降。同時,由于其分子間結構被破壞,導致韌性降低,成型過程中容易破裂。
干法工藝為在PP和鋁層中間加粘結劑直接復合,采用絕緣粘結劑,無需高溫處理故防短路性能要好于熱法工藝。且粘結劑本身延展性好于PP層,不需要高溫處理不影響成型。
鋁塑膜作為二次電池的核心材料,其市場技術壁壘高,收益高著稱,該市場以42%的年均復合增長率(CAGR) 飛速增長。
據了解,由于鋁塑膜生產工藝難度較高,大部分國產鋁塑膜在耐電解液腐蝕性、沖深性能等方面不過關,因此目前全球及國內鋁塑膜市場主要被日本 DNP 印刷、日本昭和電工等少數日本企業(yè)所壟斷。
不過,隨著國內電池技術的進步,國產鋁塑膜也取得了長足進展。例如,明冠新材借鑒在太陽能電池背板膜膠粘劑開發(fā)中積累的豐富經驗,在使用進口鋁塑膜膠黏劑成功開發(fā)出鋰電池鋁塑膜的基礎上,進行了大量的材料篩選與配方工藝的優(yōu)化試驗,已成功研發(fā)出可替代進口膠黏劑的產品。該膠黏劑的成功開發(fā)使用,不但打破了國外同行業(yè)的技術壟斷,也使鋁塑膜完全國產化又向前邁了一大步。
新綸科技、鋰盾材料/格瑞普等企業(yè)也在鋁塑膜市場取得良好成績。