中國粉體網(wǎng)訊  根據(jù)封裝形式的不同，鋰離子電池可分為3類：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合膜封裝的軟封裝鋰電池。

軟包電池結(jié)構(gòu)（來源：鄧可，《鋰離子電池軟包裝鋁塑復合膜綜述》）

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。近年來，中國3C市場火熱，新能源汽車市場方興未艾，強勁的下游需求帶動了鋰電池產(chǎn)銷量的持續(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合膜開始受到人們越來越多的關(guān)注。這給國內(nèi)鋁塑膜企業(yè)提供了巨大的發(fā)展機會，相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)也成呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。

鋁塑膜結(jié)構(gòu)組成

鋁塑膜軟包裝可分為三層，層與層之間通過粘合劑進行結(jié)合。

鋁塑膜結(jié)構(gòu)（來源：陳偉等，《軟封裝鋰電池鋁塑膜成形性能研究進展》）

內(nèi)層-多功能層（厚度40μm～80μm）

內(nèi)層是針對鋰離子電池中電解液設(shè)計的，在化學穩(wěn)定性方面具有比較好的作用。作為穩(wěn)定的復合層和熱封層，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。

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合性能。

外層-保護層（厚度15μm～25μm）

外層之所以被稱為保護層，是因為使用的外層材料具有很好地耐熱性（溫度為160℃±15℃）、耐磨性、防穿刺性和抗折彎性，因此對阻隔層具有很好的保護作用。另外對冷沖壓成型性和印刷性也有一定的要求�？紤]到外層材料的成本問題，通常我們會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)過緩慢升溫升壓，熱壓的狀態(tài)下合成。

干法工藝路線（來源：陳偉等，《軟封裝鋰電池鋁塑膜成形性能研究進展》）

干法鋁塑膜主要優(yōu)點是深沖成型性能好、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（來源：陳偉等，《軟封裝鋰電池鋁塑膜成形性能研究進展》）

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，冷卻過程中容易出現(xiàn)向內(nèi)卷曲的現(xiàn)象，外觀和裁切性能較差。此外，加熱使材料脆化，其深沖成型性能差，抗短路性能差，且制備工藝相對復雜。

綜上，干法復合工藝在制備鋁塑膜過程中更為常見，應(yīng)用也更加廣泛，如手機電池等需求高能量重度的電池上，電動車等大倍率、高容量的動力電池上；熱法復合一般只應(yīng)用于對電池容量要求不高的3C等領(lǐng)域。

鋁塑膜競爭市場

鋰電池用鋁塑復合膜技術(shù)壁壘非常高，國內(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、鋁箔仍然依賴進口，而這正是國內(nèi)市場被國外企業(yè)長期占據(jù)的關(guān)鍵原因。目前國產(chǎn)鋁塑膜主要應(yīng)用于中低端3C消費電子領(lǐng)域，高端3C消費電子鋁塑膜和動力軟包電池鋁塑膜所用的原材料仍然由國外企業(yè)提供，高端產(chǎn)品依賴進口程度較高。大日本印刷、昭和電工、栗樹化學等日韓企業(yè)，占據(jù)了全球70%以上的市場份額，已在全世界形成生產(chǎn)和技術(shù)壟斷。

新能源汽車的發(fā)展將成為鋁塑膜產(chǎn)業(yè)景氣度提升的重要推動力，鋁塑膜國產(chǎn)替代空間巨大。其中一個原因是日韓企業(yè)現(xiàn)有鋁塑膜產(chǎn)能有限，且擴產(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，日韓企業(yè)與國內(nèi)客戶的配合度低，國產(chǎn)廠家相較之下配合度更高，在供應(yīng)鏈安全性上具有優(yōu)勢。

目前，越來越多的國內(nèi)企業(yè)開始著手布局鋁塑膜行業(yè)，逐漸在鋁塑膜技術(shù)上取得進展與突破。據(jù)了解，紫江企業(yè)、新綸新材、道明光學等已公告通過動力類客戶認證，明冠新材、璞泰來、華正新材多家企業(yè)正在驗證過程中，而在巨大的降本壓力下，軟包電池廠商開始嘗試具備較大價格優(yōu)勢的國產(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年中國鋰電池用鋁塑膜需求量有望超2億平米，同比增長將超40%；同時鋁塑膜國產(chǎn)化率在逐步上升，2022年，我國國產(chǎn)化率有望超過60%，而在2020年我國鋁塑膜國產(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展》

2、鄧可，《鋰離子電池軟包裝鋁塑復合膜綜述》

3、上海證券報，《鋰電軟包催熱鋁塑膜市場上市公司紛紛擴產(chǎn)抓機遇》

4、財聯(lián)社，《鋰電材料國產(chǎn)化“最后的高地”？鋁塑膜國產(chǎn)化率將達60%動力領(lǐng)域成爭奪“重地”》

5、GGII，《2022年鋁塑膜國產(chǎn)化率或超60%》

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）

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