介紹軟包鋰離子電池的工藝流程
來源:寶鄂實業(yè)
2021-06-29 10:43
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1、軟包電芯
所謂的軟包電芯,其實就是使用了鋁塑包裝膜作為包裝材料的電芯。相對來說,鋰電池的包裝分為兩大類,一類是軟包電芯,一類是金屬外殼電芯。金屬外殼電芯又包括了鋼殼與鋁殼等等,近年來由于特殊需要有的電芯采用塑料外殼的,也可以劃為此類。
二者的差別除了外殼材料不同,決定了其封裝方式也不同。軟包電芯采用的是熱封裝,而金屬外殼電芯一般采用焊接(激光焊)。軟包電芯可以采用熱封裝的原由是其使用了鋁塑包裝膜這種材料。
2、鋁塑包裝膜
鋁塑包裝膜(簡稱鋁塑膜)的構(gòu)成見圖,其截面上來看有三層構(gòu)成:尼龍層、Al層與pp層。
三層各有各的作用,首先尼龍層是保證了鋁塑膜的外形,保證在制造成鋰電池之前,膜不會發(fā)生變形。
Al層就是一層金屬Al構(gòu)成,其作用是戒備水的滲入。鋰電池很怕水,一般要求極片含水量都在ppM級,所以包裝膜一定能夠擋住水氣的滲入。尼龍不防水,無法起到保護作用。而金屬Al在室溫下會與空氣中的氧反應(yīng)生成一層致密的氧化膜,導(dǎo)致水氣無法滲入,保護了電芯的內(nèi)部。Al層在鋁塑膜成型的時候還提供了沖坑的塑性,這個詳見第3點。
pp是聚丙烯的縮寫,這種材料的特性是在一百多攝氏度的溫度下會發(fā)生熔化,并且具有黏性。所以電池的熱封裝主要靠的就是pp層在封頭加熱的作用下熔化黏合在一起,然后封頭撤去,降溫就固化黏結(jié)了。
鋁塑膜看上去很簡單,實際做起來,要怎么樣把三層材料平均地、牢固地結(jié)合在一起也不是那么容易的事。很可惜的是,今朝質(zhì)量好的鋁塑膜基本上都是日本進口的,國產(chǎn)的不是沒有,但質(zhì)量還有待改進。
3、鋁塑膜成型工序
軟包電芯可以依據(jù)客戶的需求設(shè)計成不同的尺寸,當(dāng)外形尺寸設(shè)計好后,就需要開具相應(yīng)的模具,使鋁塑膜成型。成型工序也叫作沖坑(其實個人覺得應(yīng)當(dāng)是“銃坑”,但大家都這么寫就隨俗吧),顧名思義,就是用成型模具在加熱的情況下,在鋁塑膜上沖出一個能夠裝卷芯的坑,詳盡的見下圖。
鋁塑膜沖好并裁剪成型后,一般稱為pocket袋,見下圖所示。一般在電芯較薄的時候選擇沖單坑(下圖左),在電芯較厚的時候選擇沖雙坑(下圖右),因為一邊的變形量太大會沖破鋁塑膜的變形極限而導(dǎo)致破碎。
有時候依據(jù)設(shè)計的需要,會在氣袋的位置再沖一個小坑,以張大氣袋的體積。
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