電池用鋁塑膜被要求具備哪些特點(diǎn)呢？鋁塑膜的制備方法有幾種？
來源：未知
2019-03-27 14:09
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鋁塑膜是由外層尼龍層（ON）、粘合劑、中間層鋁箔（Al）、粘合劑、內(nèi)層熱封層（CPP）構(gòu)成的多層膜，是軟包鋰電池的封裝材料。
電池用鋁塑膜被要求具備如下特點(diǎn)：
（1）具備極高的阻隔性；
（2）具有良好的熱封性能；
（3）材料耐電解液及強(qiáng)酸腐蝕；
（4）具有良好的延展性、柔韌性和機(jī)械強(qiáng)度。
鋁塑膜的制備主要有干法和熱法兩種。
干法工藝是鋁和聚丙烯用粘合劑粘結(jié)后直接壓合而成，熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP粘結(jié)著，在緩慢升溫升壓熱壓合而成。
干法工藝鋁塑膜主要優(yōu)勢(shì)有沖深成型效果好，外觀一致性好，不易出現(xiàn)針孔、魚眼、雜質(zhì)等不良，但其耐電解液性較差。
熱法工藝可以提高Al層與PP層之間的粘附力，使內(nèi)表層防電解液溶脹脫落能力大大提升，但是這種特殊處理的MPP 需要較高的溫度將其熔化才能起到粘結(jié)作用，冷卻后，因與PP的收縮系數(shù)存在較大差異，很容易出現(xiàn)向內(nèi)卷曲的情況。
合理的測(cè)試分析方法可以使我們更好的篩選出市場(chǎng)上紛雜的鋁塑膜產(chǎn)品，選出更適用于不同鋰電池的鋁塑膜。
1、外觀
測(cè)試方法：目測(cè)鋁塑膜表面是否有坑點(diǎn)、劃痕等，各復(fù)合層間是否有雜物、氣泡等。使用千分尺取不少于10 個(gè)點(diǎn)測(cè)量鋁塑膜的厚度和寬度，并判斷其均勻性。
評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：作為鋰離子電池的密封外殼，鋁塑膜必須滿足表面無坑點(diǎn)、劃痕等，各復(fù)合層間不能有雜物、氣泡等。厚度必須要符合相應(yīng)的規(guī)格要求且各處均勻，寬度符合工藝要求。
2、熱封強(qiáng)度
測(cè)試方法：在一定的溫度、時(shí)間、壓力的封裝條件下，將兩片鋁塑膜或與極耳粘合，取一定寬度封口裁切成條，使用拉力測(cè)試設(shè)備測(cè)試剝離強(qiáng)度。
評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：觀察剝離后的鋁塑膜內(nèi)表層是否呈均勻乳白色，要求Al 層與內(nèi)表層不分層。
軟包裝材料的熱封工藝參數(shù)主要有熱封時(shí)間、熱封壓力和熱封溫度，一般情況下，新的包裝材料的應(yīng)用都需要重新調(diào)整這3 個(gè)參數(shù)，使熱封效果達(dá)到最佳。在熱封強(qiáng)度能達(dá)到要求的基礎(chǔ)上，考慮到熱輻射和熱傳導(dǎo)對(duì)電池性能的影響，熱封時(shí)間越短越好，熱封溫度越低越好
▲鋁塑膜封口處剝離強(qiáng)度測(cè)試后的四種狀態(tài)
從圖中可以看出第二種狀態(tài)是最佳的熱封狀態(tài)。狀態(tài)一為未封合，狀態(tài)三與狀態(tài)四為過封，鋁塑膜內(nèi)層PP 已經(jīng)完全溶解與中間的鋁層脫離，其中狀態(tài)四的鋁層已經(jīng)被熱壓變形。
3、沖深能力
測(cè)試方法：將鋁塑膜用良好的成型模具沖深，在一定取值范圍內(nèi)調(diào)整成型深度，直至鋁塑膜邊角出現(xiàn)破裂，記錄出現(xiàn)破裂前的深度最大值。
評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：鋁塑膜的沖深后必須滿足以下條件：沖坑的四個(gè)邊角最薄處不小于原來50%的厚度、內(nèi)層PP 層厚度為60~65微米。否則會(huì)造成電池成型后有漏點(diǎn)，嚴(yán)重影響電池性能。
4、耐電解液腐蝕性能
測(cè)試方法：鋁塑膜中與電解液接觸的是內(nèi)層的PP 層以及周邊的熱封口，這些地方必須具備良好的耐電解液腐蝕性能。將成型后的鋁塑膜先封焊兩邊，不加極耳和電芯，注入一定量的電解液，在一定溫度條件下烘烤一定的時(shí)間后進(jìn)行觀察。
評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：放置一定時(shí)間的注完液的電池，觀察鋁塑膜封裝袋的外觀，必須滿足四種鋁塑膜外觀平整，無任何電解液泄漏。將其拆開倒出電解液并清洗干凈進(jìn)行熱封強(qiáng)度的測(cè)試必須滿足2.2（熱封強(qiáng)度分析）中的強(qiáng)度分析，且內(nèi)層PP 上無任何污點(diǎn)和破損。
5、阻隔性能
測(cè)試方法：鋰電池的電解液極易與水氧發(fā)生反應(yīng)，降低電化學(xué)活性。鋁塑膜具有良好的阻隔性能可以很好的延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命。將封裝袋置于水浴或高溫高濕環(huán)境中，一段時(shí)間后取出，觀察鋁塑膜是否異常，且通過稱重或水分測(cè)試判斷其吸水量，表征鋁塑膜的阻隔性能。
評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：鋰離子電池在使用的過程中是完全暴露在空氣中的，要求鋁塑膜具有良好的阻隔性能，以防水氧進(jìn)入電池與內(nèi)部的電池材料反應(yīng)，影響電池性能。因此通過將鋁塑膜置于水浴環(huán)境中，判斷其吸水量以表征其對(duì)水氧的阻隔性能。
鋁塑膜作為軟包電池的重要組成部分，其上游主要為四大結(jié)構(gòu)組成原料尼龍膜、鋁箔、CPP及膠黏劑，中游為鋁塑膜產(chǎn)品制造及其軟包裝電池的制備，下游為軟包電池的應(yīng)用領(lǐng)域。
▲鋁塑膜產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)圖
相比圓柱和方形鋁殼，軟包電池在能量密度、安全性和靈活度上的具備明顯優(yōu)勢(shì)，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用到3C消費(fèi)類、新能源汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域。
鋁塑膜是軟包鋰電池封裝的關(guān)鍵材料，目前鋁塑膜市場(chǎng)主要被日韓企業(yè)壟斷。隨著我國(guó)新能源補(bǔ)貼政策和電池能量密度掛鉤及輕量化要求，越來越多的車企和電池廠商開始采用軟包技術(shù)路線以提高電池能量密度。
國(guó)內(nèi)企業(yè)近年來加大了研發(fā)投入，在一些關(guān)鍵材料和工藝上有所突破，愿不久的將來，“中國(guó)制造”遍布世界的每一個(gè)角落！
