崔海星
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軟包鋰電池鋁塑膜專利技術(shù)分析
崔海星
(國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心,江蘇 蘇州 215011)
從專利申請趨勢、技術(shù)輸出國、主要申請人、技術(shù)功效分布和重點專利等不同角度分析了全球軟包鋰電池鋁塑膜的專利技術(shù)信息,結(jié)果表明,2011年起,全球鋁塑膜領(lǐng)域?qū)@暾埩靠焖僭鲩L。日本、中國和韓國是主要技術(shù)輸出國,其中日本在鋁塑膜領(lǐng)域占據(jù)絕對的技術(shù)優(yōu)勢,中國和韓國是鋁塑膜領(lǐng)域的新興力量。日本的凸版印刷、大日本油墨化學(xué)、昭和電工和大日本印刷株式會社是鋁塑膜領(lǐng)域的主要申請人,中國申請人和這些申請人之間差距明顯。使用特定的鋁箔層、密封層、膠黏劑層或者在鋁塑膜中設(shè)置附加層改進(jìn)密合性能和耐腐蝕性,使用鋁箔層、基材層、附加層改進(jìn)成型性能,采用附加層改進(jìn)鋁塑膜的阻隔、防水性能和機(jī)械性能是技術(shù)研究熱點。
鋰電池;鋁塑膜;鋁箔;基材層;膠黏劑層;附加層;密封層
鋁塑膜是由基材(如尼龍)、鋁箔、密封層(如聚丙烯)和膠黏劑組成的復(fù)合軟包裝材料。受益于國內(nèi)3C和動力鋰電池市場的不斷擴(kuò)大,作為軟包鋰電池的主要封裝材料,鋁塑膜越來越得到人們的關(guān)注。鋁塑膜的技術(shù)壁壘高,國內(nèi)鋁塑膜市場長期被日韓企業(yè)壟斷,國產(chǎn)化率一直在10%左右,是國產(chǎn)化率最低的一環(huán)。作為鋰電池包裝材料,鋁塑膜必須具備良好的熱封性能、絕緣性、機(jī)械強(qiáng)度和延展性,還必須對空氣中的水氧和電池內(nèi)部的腐蝕性 酸、堿、鹽等具有非常高的穩(wěn)定性,它的設(shè)計和制造是鋰電池行業(yè)的主要技術(shù)難題之一[1-6]。對軟包鋰電池鋁塑膜專利申請狀況進(jìn)行分析,有助于了解當(dāng)前全球鋰電池鋁塑膜的發(fā)展現(xiàn)狀。本文通過全面檢索鋰電池鋁塑膜的全球?qū)@暾垼瑥纳暾堏厔?、技術(shù)輸出國、主要申請人、技術(shù)功效分布和重點專利等不同視角分析了全球軟包鋰電池鋁塑膜的專利技術(shù)信息。
圖1顯示了軟包鋰電池鋁塑膜的專利申請趨勢。由圖可知,在2000—2010年間,全球軟包鋰電池鋁塑膜專利申請量總體保持平穩(wěn)增長,年均申請量在20項左右,這一階段鋁塑膜產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展的早期,進(jìn)入鋁塑膜行業(yè)的企業(yè)數(shù)量較少,相應(yīng)的專利布局較少。而從2011年起,隨著全球鋰電池行業(yè)的快速發(fā)展,特別是軟包動力鋰電池的蓬勃發(fā)展,作為軟包鋰電池關(guān)鍵部件的鋁塑膜得到了極大關(guān)注,眾多企業(yè)進(jìn)入鋁塑膜行業(yè),國內(nèi)企業(yè)也開啟了鋁塑膜的研發(fā)與生產(chǎn)工作,專利布局增多,帶動了全球?qū)@暾埩康目焖僭鲩L,到2016年專利申請量達(dá)到了峰值的113項。需要說明的是,2017年申請量下降主要是由于部分專利尚未公開,造成專利申請量較少,可以預(yù)見的是,未來鋁塑膜專利申請量仍將保持高速增長。
圖1 全球鋰電池鋁塑膜專利申請趨勢
專利技術(shù)輸出國是指一項技術(shù)的申請人所在國,一般而言,一個國家的專利技術(shù)輸出越多,說明該國在該技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)實力越強(qiáng)。圖2顯示了軟包鋰電池鋁塑膜領(lǐng)域的專利技術(shù)輸出國分布。
圖2 全球鋁塑膜專利技術(shù)輸出國分布
由圖可知,軟包鋰電池鋁塑膜領(lǐng)域主要技術(shù)輸出國依次是日本、中國和韓國,日本在軟包鋰電池鋁塑膜領(lǐng)域占據(jù)絕對的技術(shù)優(yōu)勢,其專利申請量562項,占據(jù)全球申請量的73.6%。大日本印刷、昭和電工、凸版印刷株式會社等全球知名的鋁塑膜生產(chǎn)企業(yè)不僅在全球鋁塑膜市場占據(jù)壟斷地位,在鋁塑膜領(lǐng)域的專利布局也處于全球領(lǐng)先地位,使得日本在鋁塑膜領(lǐng)域的專利技術(shù)輸出遙遙領(lǐng)先于其他國家和地區(qū)。近年來中國消費電子市場火熱,新能源汽車市場同樣方興未艾,快速膨脹的下游需求帶動鋰電池,尤其是軟包鋰電池需求不斷走強(qiáng),相應(yīng)地對鋁塑膜產(chǎn)生了強(qiáng)勁的需求,這也給國內(nèi)鋁塑膜企業(yè)提供了巨大的發(fā)展良機(jī),國內(nèi)鋁塑膜的技術(shù)研發(fā)也呈現(xiàn)積極態(tài)勢,帶動了國內(nèi)專利申請量的提升(需要注意的是,對于中國申請,僅統(tǒng)計發(fā)明專利申請)。韓國的LG和栗村化學(xué)株式會社,在鋁塑膜領(lǐng)域也具有較高的技術(shù)優(yōu)勢,使得韓國專利技術(shù)輸出位居第三,而美國和歐洲地區(qū)在鋁塑膜領(lǐng)域鮮有專利申請。
圖3顯示了軟包鋰電池鋁塑膜領(lǐng)域的主要申請人,排名前十的申請人集中在日本、韓國和中國,日本申請人占據(jù)7席、韓國2席、中國1席。目前全球主要的鋁塑膜供應(yīng)商來自日本、韓國,據(jù)統(tǒng)計,2017年全球鋁塑膜市場中,大日本印刷(45%)、昭和電工(29%)、凸版印刷(12%)和栗村化學(xué)株式會社(8%)占據(jù)主要市場份額,四家企業(yè)聯(lián)手壟斷了全球94%的市場份額[7]。其中,日本的凸版印刷、大日本油墨化學(xué)、昭和電工和大日本印刷較早進(jìn)入軟包鋰電池鋁塑膜領(lǐng)域,在軟包鋰電池鋁塑膜領(lǐng)域有眾多的專利技術(shù)儲備,申請量大幅領(lǐng)先于其它申請人。韓國栗村化學(xué)株式會社作為后來者,近年來也逐漸在鋁塑膜領(lǐng)域加大專利布局,其生產(chǎn)的鋁塑膜也逐漸被鋰電池生產(chǎn)廠家認(rèn)可。
作為全球軟包鋰電池鋁塑膜行業(yè)的新興力量,中國申請人近年來也開始注重在鋁塑膜領(lǐng)域進(jìn)行專利布局。但相比國際龍頭企業(yè)還存在較大的差距,發(fā)明專利申請量超過10項的僅有蘇州鋰盾儲能材料有限公司,而其它國內(nèi)知名企業(yè),如上海紫江新材料科技股份有限公司、道明光學(xué)股份有限公司、佛山佛塑科技集團(tuán)股份有限公司、東莞卓越新材料科技有限公司和明冠新材料股份有限公司等企業(yè)的專利技術(shù)儲備明顯偏少,均不足8項。
圖3 全球鋁塑膜主要申請人分布
圖4顯示了鋁塑膜專利申請的總體技術(shù)功效分布,通過技術(shù)功效分析能夠確定解決各技術(shù)問題時申請人較多采用的技術(shù)手段,從而確定企業(yè)的主要研發(fā)思路。技術(shù)功效分析中對各技術(shù)手段和技術(shù)功效的定義如下文所述。
(1)技術(shù)手段 ①基材改進(jìn);②鋁箔改進(jìn);③密封層改進(jìn);④膠黏劑改進(jìn);⑤附加層改進(jìn);⑥復(fù)合工藝改進(jìn);⑦熱封工藝改進(jìn);⑧其它。
(2)技術(shù)功效 ①外觀:鋁塑膜表面無針孔、坑點、褶皺、劃痕等,各復(fù)合層間無雜物、氣泡等,厚度符合規(guī)格要求且各處均勻,寬度符合工藝要求;②密合性能:包括內(nèi)表層與內(nèi)表層的剝離強(qiáng)度,內(nèi)表層與極耳膠的剝離強(qiáng)度;③成型性能:鋁塑膜在成型模具沖深成型的能力;④耐腐蝕性能:鋁塑膜對電解液的耐腐蝕性,鋁塑膜無腐蝕、漏液、膨脹、分層現(xiàn)象;⑤阻隔、防水性:鋁塑膜對水、氧氣、水蒸氣的阻隔性能;⑥機(jī)械性能:鋁塑膜抗沖擊、跌落性能,抗穿刺、抗破裂性能;⑦電性能:鋁塑膜的電絕緣性;⑧耐熱性:抗高溫破壞性能;⑨生產(chǎn)效率、成本:簡化工藝,提高生產(chǎn)效率,降低成本等;⑩其它:如印刷性、防偽、阻燃、散熱、環(huán)保性。
典型的鋁塑膜具有基材/膠黏劑/鋁箔層/膠黏劑/密封層的層疊結(jié)構(gòu)。由圖4可知,對于鋁塑膜的改進(jìn),技術(shù)手段主要集中在附加層(在層疊結(jié)構(gòu)中增設(shè)其它功能層)、密封層、膠黏劑層、鋁箔層和基材層這幾種層疊材料的改進(jìn),而從復(fù)合工藝、熱封工藝等制備方法方面的改進(jìn)相對較少。對鋁塑膜的性能改進(jìn),主要涉及耐腐蝕性能、密合性能、成型性能、阻隔、防水性、電性能和力學(xué)性能等。
圖4 全球鋁塑膜技術(shù)功效圖
在解決如何改善鋁塑膜的耐腐蝕性能方面,主要的技術(shù)手段集中在附加層、鋁箔層、膠黏劑層和密封層的改進(jìn)4個方向。附加層通常設(shè)置在鋁箔層的靠近密封層一側(cè),或者設(shè)置在基材層的外側(cè)。前者主要是在層疊結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置SiO2、Al2O3等氧化物或者Cu、Cr、Fe、Zn等金屬沉積層,或者設(shè)置包含聚合物(如胺化的酚聚合物、陽離子或陰離子聚合物、殼聚糖衍生物)和無機(jī)化合物(如鉻化合物、磷化合物、稀土元素氧化物)。后者主要是在基材外側(cè)設(shè)置保護(hù)層,例如聚酯或丙烯酸多元醇和異氰酸酯的反應(yīng)物形成的保護(hù)層,或者雙酚A、雙酚F型環(huán)氧樹脂保護(hù)層,或者聚乙烯醇的保護(hù)層等。關(guān)于鋁箔層的改進(jìn),主要涉及鋁箔的表面處理,例如對鋁箔兩面通過磷酸鉻酸鹽處理形成化學(xué)轉(zhuǎn)化處理層,但鉻酸鹽會造成環(huán)境污染,因此,采用磷酸金屬鹽或磷酸非金屬鹽和水性合成樹脂的混合物構(gòu)成的處理液,或者稀土氧化物配合磷酸或磷酸鹽的處理液對鋁箔層進(jìn)行表面處理,可以避免環(huán)境負(fù)荷。在膠黏劑層的改進(jìn)方面,使用特定熔融指數(shù)的酸改性聚丙烯,或者酸改性聚烯烴樹脂和多官能異氰酸酯化合物的組合物,或者含反應(yīng)性官能團(tuán)的苯乙烯類彈性體和碳二亞胺化合物以及多官能異氰酸酯化合物作為膠黏劑層,可以改善鋁塑膜的耐腐蝕性。而采用環(huán)烯烴作為密封層,也是得到具有高耐腐蝕性的鋁塑膜的有效手段。
在改進(jìn)鋁塑膜的成型性能上,附加層、基材層和鋁箔層的設(shè)計是主要技術(shù)手段。在鋁塑膜中設(shè)置附加層,如液體石蠟層、聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚物層,或者由分散有固體微粒和潤滑劑的耐熱性樹脂涂膜形成的粗糙涂層或者上述涂層和氟聚合物涂層的復(fù)合涂層,可以有效地提高鋁塑膜在冷沖壓成型的性能;基材改進(jìn)方面,通過選擇厚度、密度、結(jié)晶度、收縮率,拉伸時的伸長率、斷裂強(qiáng)度、彈性模量以及沖擊強(qiáng)度等滿足特定范圍的基材,使用多層復(fù)合熱塑性樹脂基材,或者尼龍或聚對苯二甲酸乙二醇酯之外的其它基材(如聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯樹脂、氟樹脂等),或者直接在鋁箔層外側(cè)涂覆形成基材層,也是改善成型性能的有效手段。關(guān)于鋁箔層的選擇,主要是通過對鋁箔層中的其它元素,如Fe、Si、Cu等元素的含量以及鋁箔的結(jié)晶取向密度、晶粒尺寸、厚度、表面粗糙度、屈服強(qiáng)度、斷裂伸長率等進(jìn)行選擇來實現(xiàn)。此外,通過選用特定類型的膠黏劑,例如特定硬度和損耗模量的膠黏劑,或者在密封層中使用特定的潤滑劑或者爽滑劑,也可以改善成型性。
在改進(jìn)鋁塑膜的密合性能上,主要的技術(shù)手段是密封層、附加層、膠黏劑層和鋁箔層的設(shè)計。對于密封層材料,采用特定熔融性能(熔點、熔解熱、熔融指數(shù))、結(jié)晶溫度的密封樹脂,對密封層基體樹脂進(jìn)行共聚或共混改性(如使用具有乙烯雙鍵和環(huán)氧基的單體對聚烯烴樹脂進(jìn)行接枝改性,將不同熔點和流動性的聚烯烴樹脂共混或者將聚烯烴類樹脂和聚烯烴彈性體共混等),或者采用其它樹脂作為密封層(如特定熔點的含黏結(jié)性官能團(tuán)的氟樹脂),可改善密合性能。對于附加層,在鋁箔層和密封層之間設(shè)置丙烯酸聚合物層或者丙烯酸聚合物和胺化的酚聚合物以及磷酸化合物、鋯化合物的混合物的層,或者含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂層,可以提高密封層和鋁箔層的密合性,而在基材層和鋁箔層之間使用含氮交聯(lián)樹脂、稀土元素氧化物和磷酸的組合物的附加層,可以提高鋁箔層和基材層的密合性能。關(guān)于膠黏劑層的選擇,通常使用酸改性聚烯烴,任選的配合環(huán)氧化合物、環(huán)狀烷烴化合物、多官能異氰酸酯化合物、相溶性彈性體、磷酸改性化合物等物質(zhì),當(dāng)然,使用含有聚氨酯甲基丙烯酸酯、磷酸基甲基丙烯酸酯和環(huán)氧基丙烯酸酯的組合物,或者使用聚氨基甲酸酯多元醇和飽和脂肪族和/或脂環(huán)式多異氰酸酯的反應(yīng)物,或者異氰酸酯化合物和皂化乙烯乙酸乙烯酯的組合物作為膠黏層,也是廣泛采用的技術(shù)手段。此外,通過對鋁箔層進(jìn)行改性,例如對鋁箔表面采用勃姆石處理,也是獲得高的密合性能的有效手段。
在解決如何改善鋁塑膜的阻隔、防水性方面,主要技術(shù)手段是附加層、鋁箔層和膠黏劑層的設(shè)計。關(guān)于附加層,主要是在鋁箔層和密封層之間設(shè)置濕氣阻隔層,如包含氨基苯酚聚合物的層,氧化鋁蒸鍍層或者含氟交聯(lián)樹脂層。關(guān)于鋁箔層的改進(jìn),主要是選擇具有特定表面粗糙度和針孔面積的鋁箔,或者對鋁箔熱水改性處理,然后在其上形成離子聚合物、異氰酸酯化合物和環(huán)氧化合物的錨固涂層來實現(xiàn)。關(guān)于膠黏劑層,使用特定比例和密度的茂金屬聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物,或者聚酯多元醇和異氰酸酯化合物反應(yīng)得到的聚氨酯,或使用含氟聚合物的膠黏劑層可以改善阻隔性。
表1 全球鋁塑膜重點專利
在解決如何提高鋁塑膜的電性能方面,主要技術(shù)手段是密封層和附加層的設(shè)計兩個方面。關(guān)于密封層,采用特定熔體流動速率、熔融黏度或者熔解熱的熱塑性樹脂膜(如丙烯-乙烯無規(guī)共聚物),或在密封層中混合特定比例的無機(jī)填料,或者使用乙烯和降冰片烯的環(huán)烯烴共聚物作為密封層,可以獲得具有優(yōu)良絕緣性的鋁塑膜。關(guān)于附加層,在鋁箔層內(nèi)側(cè)設(shè)置含有氧化鋁粒子和改性環(huán)氧樹脂的化學(xué)處理層或者硫酸鋇粒子鍍層等可以改善絕緣性。
在解決鋁塑膜的機(jī)械性能方面,主要技術(shù)手段集中在附加層、基材和鋁箔層的設(shè)計方面。關(guān)于附加層,在基材層外層設(shè)置包含多聚糖和添加劑的層,可以改善耐磨性。關(guān)于基材層,選擇滿足特定破壞能量的基材樹脂膜,可以改善鋁塑膜的沖擊性能。關(guān)于鋁箔層,使用特定表面粗糙度、拉伸強(qiáng)度的鋁箔,或者使用多層鋁箔的復(fù)合體,可以獲得高剛度。
此外,在鋁塑膜結(jié)構(gòu)中使用附加層和鋁箔層改進(jìn)其外觀,利用附加層和密封層改進(jìn)鋁塑膜的耐熱性和生產(chǎn)效率、成本等,也是申請人重點關(guān)注的研究方向。
重點專利通常是指某一技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)前沿專利、技術(shù)基礎(chǔ)專利、技術(shù)訴訟專利等。重點專利的衡量指標(biāo)通常有權(quán)利要求的項數(shù)、專利的技術(shù)特征數(shù)量、引用文獻(xiàn)數(shù)量、被引用頻次、專利同族數(shù)量、專利維持年限等。根據(jù)上述指標(biāo)篩選得到的軟包鋰電池鋁塑膜領(lǐng)域的重點專利如表1所示。
CN1314008A公開的鋁塑膜,鋁箔層厚度至少15 μm,并且鋁箔在最內(nèi)層一側(cè)的表面上形成抗酸膜,該抗酸膜包括磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜、氟化物膜和三嗪硫醇化合物膜中的至少一種。由此得到的鋁塑膜,具有優(yōu)良的阻隔性、高機(jī)械強(qiáng)度(主要包括抗刺穿強(qiáng)度)、在高溫?zé)岘h(huán)境中、且在電解液的影響下可保持穩(wěn)定。
CN1347573A提供的鋁塑膜,具備選自聚酯膜或尼龍膜的基底層、鋁箔層,包含磷酸鹽、鉻酸鹽、氟化物或三氟硫酚化合物的耐酸層和熱粘合樹脂層,并且熱黏合樹脂層是由單一層所構(gòu)成,由此可防止模壓成型過程中鋁箔與基底層之間的分層以及聚合物電解質(zhì)對鋁箔的腐蝕。
CN1475037A公開的鋁塑膜,在鋁箔層和作為密封層的未拉伸薄膜層之間設(shè)置有丙烯酸類聚合物層,丙烯酸聚合物層由具有選自位阻胺基、環(huán)烷基及苯并三唑基中的至少一種有機(jī)基團(tuán)的聚合物構(gòu)成,該鋁塑膜的加工成型性及強(qiáng)度方面優(yōu)異、鋁箔和密封層的粘合性高。
CN1491443A公開的鋁塑膜在鋁箔和內(nèi)層之間設(shè)置含有胺化的酚聚合物(A)、三價鉻化合物(B)和磷化合物(C)的樹脂膜層,其中每1 m2樹脂膜層中胺化的酚聚合物(A)、三價鉻化合物(B)和磷化合物(C)的含量分別是1~200 mg、按照鉻計算0.5~50 mg和按照磷計算0.5~50 mg,所述鋁塑膜具有優(yōu)良的黏附性和氣體阻透性。
CN1581531A公開的鋁塑膜,鋁箔層和內(nèi)層用以聚烯烴多元醇和多官能異氰酸酯硬化劑作為必須成分的黏合劑組合物黏合,黏合劑組合物中相對于聚烯烴多元醇的多官能異氰酸酯硬化劑的使用量為,異氰酸酯基對聚烯烴多元醇的羥基的摩爾比(NCO/OH)在1.0~10.0的范圍,由此使得鋁塑膜的透水量少并且成型性良好、穩(wěn)定,不易發(fā)生由電解液引起的鋁箔層和內(nèi)層間黏合強(qiáng)度的經(jīng)時劣化。
CN101855745A公開的鋁塑膜,在鋁箔靠近密封層的一側(cè)表面依次形成層A和層X的雙層涂層結(jié)構(gòu),層A是相對于稀土類元素系氧化物100質(zhì)量份配合有磷酸或磷酸鹽1~100質(zhì)量份的層,層X是具有陰離子聚合物和使該陰離子聚合物交聯(lián)的交聯(lián)劑的層,所述鋁塑膜的耐電解液性、耐氫氟酸性、耐水性優(yōu)異。
CN101276887A公開的鋁塑膜使用丙烯類樹脂中混合了丙烯類彈性體的樹脂組合物構(gòu)成密封層。該丙烯類彈性體樹脂是由丙烯單體和C2-C20的a-烯烴單體的共聚物,丙烯單體物質(zhì)的量百分比含量大于等于50%,并且①肖氏A硬度65~90;②熔點130~170 ℃;③密度860~875 kg/m3;④玻璃化溫度-25~-35 ℃。由此得到具有穩(wěn)定的密封性、絕緣性、成型性的鋰電池用包裝材料。
CN101663774A公開的鋁塑膜,使用密度為1130~1160 kg/m3的雙軸拉伸聚酰胺膜作為基材。該鋁塑膜包裝材料即使不涂布潤滑性賦予成分也可確保優(yōu)異的成型性,同時可得到充分的體積容積率。
CN102202883A提供的鋁塑膜,在基材層上形成含阻燃劑的涂層,或?qū)⒆枞紕┮朊芊鈱又?,阻燃劑以基于密封層的樹脂的質(zhì)量百分比為0.1%~20%的量存在。由于在電池封裝中,電池自身不包括任何阻燃膜或阻燃劑,因此,可以提供具有阻燃性而不增加電池體積或不影響電池運行的電池。
CN102343693A公開的鋁塑膜,在鋁箔靠近密封層一側(cè)的表面上層壓由水溶性樹脂或其共聚樹脂構(gòu)成的薄膜涂覆層,薄膜涂覆層中含有由金屬氟化物或其衍生物形成的、使具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂發(fā)生交聯(lián)并使鋁箔的表面鈍化的物質(zhì),金屬氟化物的衍生物為含有用于形成鈍態(tài)的氟化鋁的氟離子的物質(zhì)。由此能夠減少因電解液的劣化而引起的鋁箔與密封層之間的層壓強(qiáng)度的降低。
對全球軟包鋰電池鋁塑膜的專利申請趨勢、技術(shù)輸出國、主要申請人、技術(shù)功效分布和重點專利進(jìn)行分析,結(jié)果如下所述。
(1)從2011年起,全球鋁塑膜領(lǐng)域?qū)@暾埩靠焖僭鲩L,預(yù)期今后鋁塑膜領(lǐng)域?qū)@暾埩咳詫⒈3指咚僭鲩L。
(2)從鋁塑膜領(lǐng)域的專利技術(shù)輸出國分布看,日本、中國、韓國是主要專利技術(shù)輸出國,其中日本占據(jù)絕對的技術(shù)優(yōu)勢,中國和韓國是鋁塑膜領(lǐng)域的新興力量。
(3)從鋁塑膜領(lǐng)域主要申請人看,日本的凸版印刷、大日本油墨化學(xué)、昭和電工、大日本印刷株式會社是主要申請人,中國申請人和這些申請人之間差距明顯。
(4)從鋁塑膜的技術(shù)功效分布看,使用特定的鋁箔層、密封層、膠黏劑層或者在鋁塑膜中設(shè)置附加層改進(jìn)密合性能和耐腐蝕性,使用鋁箔層、基材層、附加層改進(jìn)成型性能,采用附加層改進(jìn)鋁塑膜阻隔、防水性和機(jī)械性能是技術(shù)研究熱點。
(5)公開號為CN1314008A、CN1347573A、CN1475037A、CN1491443A、CN1581531A、 CN101855745A、CN101276887A、CN101663774A、CN102202883A和CN102343693A的專利申請是鋁塑膜領(lǐng)域的重點專利。
[1] 范洋,郭戰(zhàn)勝,馮捷敏. 電解液浸泡對鋁塑復(fù)合膜熱封強(qiáng)度的影響[J]. 儲能科學(xué)與技術(shù), 2016, 5(4): 545-549.
FAN Y, GUO Z S, FENG J M. Investigation on the influence of electrolyte on the heat-sealing strength of aluminum plastic composite foil[J].Energy Storage Science and Technology, 2016, 5(4): 545-549.
[2] 張學(xué)建, 張艷, 胡亞召. 聚合物鋰離子電池軟包裝鋁塑膜的研究進(jìn)展[J]. 信息記錄材料, 2013, 14(6): 42-48.
ZHANG X J, ZHANG Y, HU Y Z. The research progress of the aluminum packaging film in polymer lithium ion battery[J]. Information Recording Materials, 2013, 14(6): 42-48.
[3] 張鵬博, 張曉華, 王訓(xùn), 等. 鋰離子電池用鋁塑復(fù)合膜精密沖壓工藝研究[J]. 熱加工工藝, 2016, 45(7): 167-170.
ZHANG P B, ZHANG X H, WANG X, et al. Study on precision stamping process of Al-plastic compound film for Li-ion battery[J]. Hot Working Technology, 2016, 45(7): 167-170.
[4] 馮葉飛, 高新. 軟包鋰電池鋁塑復(fù)合膜制作工藝途徑[J]. 塑料包裝, 2014, 24(6): 7-9.
FENG Y F, GAO X. The preparation processes of the soft package for lithium ion batteries[J]. Plastics Packaging, 2014, 24(6): 7-9.
[5] 劉亞明, 王艷飛, 黃磊, 等. 鋰離子電池鋁塑膜腐蝕的預(yù)測方法[J]. 電池, 2017, 47(1): 27-30.
LIU Y M, WANG Y F, HUANG L, et al. Forecast method of corrosion behavior on aluminum laminated film of Li-ion batterys[J].Battery Bimonthly, 2017, 47(1): 27-30.
[6] 孟冬. 鋰離子蓄電池鋁塑復(fù)合膜包裝材料設(shè)計與應(yīng)用[J]. 電源技術(shù), 2001, 25(4): 260-261.
MENG D. Design and application of Al compound packing film for Li-ion battery[J].Chinese Journal of Power Sources, 2001, 25(4): 260-261.
[7] 中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng).2018年中國鋁塑膜市場需求預(yù)測及行業(yè)發(fā)展趨勢[EB/OL]. [2018-05-31]. http://www.chyxx.com/industry/201805/ 645749.html.
A patent review of aluminum plastic film for lithium-ion battery
CUI Haixing
(Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office, State Intellectual Property Office, Suzhou 215011, Jiangsu, China)
The application trend, nationality distribution, major applicants, the technical means and technical efficacy distribution and the key patent of aluminum plastic film for lithium-ion battery were investigated from the perspective of patents. The result shows that patent applications increased rapidly since 2011. Japan, China, and South Korea are main technology exporter, and Japan has an absolute technological advantage while China and South Korea are emerging forces. Toppan Printing, DIC, Showa Denko, and DNP are major applicants, the gap between Chinese applicants and these applicants is huge. Using aluminum foil, sealant layer, adhesive layer or additional layer to improve peeling strength and corrosion resistance, using aluminum foil, base material layer, additional layer to improve molding performance, using additional layer to improve barrier and mechanical performance of the aluminum-plastic film are technical research hotspot.
lithium-ion battery; aluminum plastic film; aluminum foil; base material layer; adhesive layer; additional layer; sealant layer
10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0118
TM 911
A
2095-4239(2019)01-209-06
2018-07-09。
崔海星(1986—),男,助理研究員,研究方向為材料加工領(lǐng)域?qū)@麑彶?,E-mail:cuihaixing@hotmail.com。