鋰電池的重要隱患之一，造成鋰電池鼓脹的原因
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-19 10:43
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.軟包鋰電池所用的封裝材料是鋁塑復(fù)合膜，簡(jiǎn)稱(chēng)鋁塑膜。鋁塑膜的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求較高，目前國(guó)內(nèi)90%的市場(chǎng)主要被日本的DNP/昭和電工、韓國(guó)栗村等日韓企業(yè)壟斷，國(guó)內(nèi)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(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，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(jié)構(gòu)主要是由三種材料復(fù)合而成，由內(nèi)到外分別為CPP層、Al層、尼龍層，如圖1所示。
圖1.鋁塑膜的基本構(gòu)成
對(duì)裸電芯進(jìn)行封裝前，要進(jìn)行鋁塑膜的沖切，將鋁塑膜沖成所需的規(guī)格后，進(jìn)行電芯封裝。沖切凹坑的最內(nèi)側(cè)材料是流延型聚丙烯薄膜（CPP），其具有一定熔點(diǎn)，封裝時(shí)兩面CPP層材料相對(duì)在一定溫度和壓力下融化并粘結(jié)到一起，如圖2所示。CPP層材料與金屬Ni、Al及極耳膠具有良好的熱封粘結(jié)性，本身具有良好的耐電解液和抗HF性能，同時(shí)CPP層也有較好的絕緣性和物理防護(hù)性能，可以有效防止電極與鋰離子電池軟包材料之間的短路從而引起的鋁塑膜腐蝕。
中間的Al層材料主要目的是防止空氣中水分的滲入，水分滲入電芯內(nèi)部會(huì)與電解液反應(yīng)生成HF并形成副反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體，造成鋰電池鼓脹，是鋰電池的重要隱患之一。Al層具有一定的強(qiáng)度可以防止外力對(duì)電芯的損傷。最外層的尼龍層主要是防止空氣中氧的滲透，維持電芯內(nèi)部環(huán)境。最外層采用尼龍層也是由于其具有良好的沖深性能，在早期的鋁塑膜中外層采用PET，但是由于PET自身張力大，導(dǎo)致產(chǎn)生彎曲，成型性差而被棄用。
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(jié)，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(huì)急劇下降。同時(shí)，由于其分子間結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致韌性降低，成型過(guò)程中容易破裂。干法工藝為在PP和鋁層中間加粘結(jié)劑直接復(fù)合，采用絕緣粘結(jié)劑，無(wú)需高溫處理故防短路性能要好于熱法工藝。且粘結(jié)劑本身延展性好于PP層，不需要高溫處理不影響成型。
