鋁塑膜在鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上游材料中起著封裝作用，可以說是軟包裝電池的核心材料，占總材料成本的10-20%。鋁塑膜生產(chǎn)技術(shù)比隔膜、電解質(zhì)、正極材料困難得多，并且是一種尚未在鋰電池中完全本地化的材料。

近年來，隨著相關(guān)企業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)能力的提高，鋁塑膜逐漸走上了國(guó)產(chǎn)化的道路。

 

根據(jù)包裝形式的不同，鋰離子電池可分為3類。

不銹鋼包裝的圓柱形鋰電池、鋁合金包裝的方形鋰電池和鋁塑膜包裝的軟包鋰電池。

由于形狀和尺寸的靈活性，軟包鋰電池可以滿足更高能量密度的要求，并適應(yīng)電池“更薄”和“更小”的發(fā)展趨勢(shì)。

近年來，中國(guó)3C市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，新能源汽車市場(chǎng)下游需求強(qiáng)勁，導(dǎo)致鋰電池產(chǎn)量和銷量不斷增加，尤其是軟包鋰電池需求持續(xù)增加，作為軟包鋰蓄電池包裝材料的鋁塑膜開始受到越來越多的關(guān)注。

 

 

這為中國(guó)鋁塑膜企業(yè)提供了巨大的發(fā)展機(jī)遇，相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)也成為蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。

 

鋁塑膜結(jié)構(gòu)組成

鋁塑膜柔性包裝可分為三層，各層通過粘合劑相互結(jié)合。

 

內(nèi)層-多功能層（厚度40μm～80μm）

內(nèi)層是為鋰離子電池中的電解質(zhì)設(shè)計(jì)的，在化學(xué)穩(wěn)定性方面具有相對(duì)良好的作用。作為穩(wěn)定的復(fù)合層和熱密封層，更多地使用聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、聚丙烯或離子交聯(lián)聚合物樹脂等薄膜材料，可以提高包裝材料的耐電解質(zhì)性，確保最終電池的性能和更長(zhǎng)的使用壽命。

 

中間層-阻擋層（厚度35μm～40μm）

碳涂層鋁箔的中間層是阻擋層，主要功能是阻擋水進(jìn)入電池和電解質(zhì)從內(nèi)部滲出，它需要具有良好的阻擋性能。

 

外層-保護(hù)層（厚度15μm～25μm）

外層之所以被稱為保護(hù)層，是因?yàn)樗褂玫耐鈱硬牧暇哂辛己玫哪蜔嵝裕?60°C±15°C）、耐磨性、抗穿刺性和抗彎曲性，因此對(duì)阻擋層具有良好的保護(hù)作用。

此外，對(duì)可打印性也有一定的要求?？紤]到外層材料的成本，我們通常選擇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，鋁塑膜的主要工藝有干燥和熱處理。干燥工藝是用粘合劑將鋁和聚丙烯粘合，然后在干燥壓力下合成；熱處理是將鋁和聚丙烯與聚丙烯多孔泡沫結(jié)合，然后在緩慢的溫度、壓力上升和熱壓下合成。干法鋁塑膜的主要優(yōu)點(diǎn)是深沖成型性能好、耐短路性能好、表面缺陷少、制造速度快、工藝簡(jiǎn)單、成本低。但是，它的剝離力較小，需要通過添加特殊的粘合劑來確保其耐電解質(zhì)和耐水性。

通過熱工藝生產(chǎn)的鋁塑膜在鋁層和聚丙烯層之間具有較大的結(jié)合力，并且其防止電解質(zhì)溶解和內(nèi)表面層剝離的能力得到提高。然而，這種經(jīng)過特殊處理的粘合劑需要在更高的溫度下熔化，才能起到粘合劑的作用。由于每種材料的收縮系數(shù)不同，它在冷卻過程中傾向于向內(nèi)卷曲，外觀和切割性能較差。此外，加熱使材料變脆，其短路電阻較差，并且制備過程相對(duì)復(fù)雜。

綜上所述，干式層壓工藝在鋁塑膜制備工藝中較為常見，應(yīng)用也較為廣泛，如手機(jī)電池等需要高能量重量的電池、電動(dòng)汽車等大倍率、大容量動(dòng)力電池；熱層壓通常僅用于3C和其他不需要高電池容量的領(lǐng)域。

 

鋁塑膜競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)

鋰電池用鋁塑復(fù)合膜的技術(shù)壁壘很高，我國(guó)企業(yè)在鋁塑膜尼龍、CPP、壓延鋁箔、粘結(jié)劑等原材料的上游自給自足，即使近年來高端尼龍技術(shù)已經(jīng)突破，但CPP成本較高，鋁箔仍依賴進(jìn)口，這也是中國(guó)市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)際企業(yè)占領(lǐng)的關(guān)鍵原因。DNP、Showadenko等日本和韓國(guó)公司占據(jù)了全球70%以上的市場(chǎng)份額，在全球范圍內(nèi)形成了生產(chǎn)和技術(shù)壟斷。目前，國(guó)內(nèi)鋁塑膜主要應(yīng)用于低端3C消費(fèi)電子領(lǐng)域，高端3C消費(fèi)電子鋁塑膜和動(dòng)力軟包電池鋁塑膜為國(guó)際企業(yè)提供原材料，高端產(chǎn)品高度依賴進(jìn)口。

新能源汽車的發(fā)展將成為鋁膜行業(yè)繁榮的重要推動(dòng)力，鋁膜國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。其中一個(gè)原因是，日本和韓國(guó)公司現(xiàn)有鋁塑膜產(chǎn)能有限，且擴(kuò)張速度緩慢，產(chǎn)能無法跟上全球柔性包裝行業(yè)的快速發(fā)展；與此同時(shí)，日本和韓國(guó)公司與中國(guó)客戶的合作程度較低，中國(guó)制造商在供應(yīng)鏈安全方面具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗麄兏献?。目前，越來越多的中?guó)公司開始布局鋁塑膜行業(yè)，并在鋁塑膜技術(shù)方面逐步取得進(jìn)展和突破。

據(jù)了解， 明冠新材、璞泰來等多家公司都在驗(yàn)證過程中，在巨大的成本降低壓力下，軟包電池制造商開始嘗試擁有更大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)的國(guó)產(chǎn)鋁塑膜產(chǎn)品。研究數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)鋰電池用鋁塑膜需求預(yù)計(jì)將超過2億平方米，同比增長(zhǎng)超過40%。與此同時(shí)，鋁塑膜的國(guó)產(chǎn)化率正在逐步提高，20223年中國(guó)國(guó)產(chǎn)化率預(yù)計(jì)將超過60%，而2020年中國(guó)鋁塑膜國(guó)產(chǎn)化率不到30%。