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锂电池铝塑膜冲压成型工艺

本站为您提供的锂电池铝塑膜冲压成型工艺,铝塑膜主要成分是ON/AL/CPP三层物质,每层之间以粘结剂粘合。根据复合工艺的不同,可以将铝塑膜分为干法和热法两种,如图1所示。干法工艺是铝和聚丙烯用粘合剂粘结后直接压合而成,热法工艺是铝和聚丙烯之间用MPP粘结着,在缓慢升温升压热压合而成。

铝塑膜由日本昭和与SONY于99年一同研制而成,是软包锂电池的封装资料,由多种塑料、铝箔和粘合剂组成的高强度、高隔绝多层复合物。铝塑膜具有较高的技能门槛,为确保电池的长周期安稳运转,铝塑膜需求具有极高的隔绝性、杰出的冷冲压成型性、耐穿刺性、安稳性和绝缘性

铝塑膜首要结构:ON(表层)/AL(铝层)/CPP(树脂层)共三层资料构成,其中最外面尼龙层首要起维护效果;铝为基体资料,起防水和隔绝的效果;聚丙烯将铝与电芯离隔,防止走漏的部分液体腐蚀铝。粘合剂一方面粘结尼龙层与铝层,另一方面粘结铝层和聚丙烯层。

锂电池铝塑膜的首要用途便是作为电芯的封装资料,在叫法上因为差异钢壳、铝壳等硬壳封装资料,因而,选用铝塑膜封装的锂电池一般称为软包锂电池。

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

铝塑膜的是由外层尼龙层(ON)、粘合剂、中间层铝箔(Al)、粘合剂、内层热封层(CPP)构成的多层膜,是软包锂电池的封装资料。电池用铝塑膜被要求具有如下特色: 

(1)具有极高的隔绝性; 

(2)具有杰出的热封功能; 

(3)资料耐电解液及强酸腐蚀; 

(4)具有杰出的延展性、柔韧性和机械强度。 

铝塑膜首要成分是ON/AL/CPP三层物质,每层之间以粘结剂粘合。依据复合工艺的不同,能够将铝塑膜分为干法和热法两种,如图1所示。干法工艺是铝和聚丙烯用粘合剂粘结后直接压合而成,热法工艺是铝和聚丙烯之间用MPP粘结着,在缓慢升温升压热压合而成。

干法工艺铝塑膜首要优势有冲深成型效果好,外观一致性好,不易呈现针孔、鱼眼、杂质等不良,但其耐电解液性较差。热法工艺能够进步Al层与PP层之间的粘附力,使内表层防电解液溶胀掉落才干大大提高,可是这种特别处理的MPP 需求较高的温度将其熔化才干起到粘结效果,冷却后,因与PP的缩短系数存在较大差异,很简单呈现向内弯曲的状况。

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

ON/AL/CPP各部分效果:

Nylon :能够有用阻挠空气尤其是氧的浸透,保持电芯内部的环境,一同能够确保包装铝箔具有杰出的形变才干。

Al :能够有用阻挠空气中水分的浸透,保持电芯内部的环境,具有必定的厚度强度能够防止外部对电芯的损害。

PP :不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等,是电芯内部环境的最直接的包装维护,绝缘,有用阻挠内部电解质等与 Al layer 触摸,防止 Al layer 被腐蚀。

铝塑膜冲压成型工艺

现在企业实践出产选用以下两种冲压工艺:

(1)可扩展性冲深:铝塑膜遭到压边圈压力较大,铝塑膜边际固定,固定部分不发生变形,难以对对冲深部分进行补偿,构成边际部分由底部补偿,深浅可调性差,现在企业运用少;

(2)补偿性冲深:铝塑膜边际压力可调,铝塑膜冲深部分可由边际和底材补偿,铝塑膜全体运动和变形,厚度均匀,冲深才干强。

铝塑膜作为为软包电池中必不可少的封装资料,3C、储能与动力范畴对软包电池继续增大的需求,或将带动铝塑膜的市场需求。

软包电芯能够依据客户的需求规划成不同的尺度,当外形尺度规划好后,就需求开具相应的模具,使铝塑膜冲压成型。成型工艺也叫作冲坑,便是运用成型的模具在铝塑膜上冲出一个能够卷芯的坑。

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

铝塑膜冲好后,裁剪成型,一般称为pocket袋,一般电芯较薄的时分挑选冲单坑,在电芯较厚的时分挑选冲双坑,冲双坑时会因为一边的变形量大会打破铝塑膜的变形极限而导致决裂。

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

有时分会依据规划要求,会在冲坑一侧挑选冲一个小坑,以扩展气袋的体积。

4、包装侧封、顶封工艺

封装工序包含顶封、侧封两个工序,首要要把卷绕好的卷芯放到冲好的坑里,然后将未冲一侧沿冲坑一侧半数。

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

铝塑膜装入卷芯后,需求封装的方位包含顶封区、侧封区、一封区、二封区。

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

将卷芯放入铝塑膜后,就可将铝塑膜放到夹具中,在顶封、侧封机中进行封装。

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

顶封是要封住极耳的,极耳是金属(正极铝,负极镍),怎样跟PP封装到一同呢?这就要靠极耳上的一个小部件—极耳胶来完成了。

极耳胶详细的结构我不是很清楚,期望有在行的人来弥补。我只知道它也有PP的本钱,也便是说在加热时能够熔化黏结。在极耳位的封装见下图中圆圈部分所示。

封装时,极耳胶中的PP与铝塑膜的PP层熔化黏结,构成了有用的封装结构。

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

5、注液、预封工艺

软包电芯在顶侧封后,需求做x-ray查看其卷芯的平行度,然后就进入枯燥房除水气。在枯燥房静置若干时刻后,就进入了注液与预封工艺。

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

电芯在顶侧封完成后就剩余气袋那儿一个开口,这个开口便是用来注液的。在注液完成后,需求立刻进行气袋边的预封,也叫作一封。

一封完成后,电芯内部就彻底与外部环境隔绝了。

6、静置、化成、夹具整形

在注液与一封完成后,需求将电芯进行静置,依据出产工艺的不同,分为高温静置和常温静置,静置的意图是为了让注入的电解液充沛滋润机片,然后就能够拿去做化成了。

化成便是对电芯的初次充电,但不会充到最高电压,充电的电流也十分的小。化成的意图是让电极外表构成安稳的SEI膜,也是相当于一个把电芯激活的进程。

在这个进程中会发生必定量的气体,这也便是为什么会预留一个气袋了。

有些工厂会运用夹具化成,把电芯放到夹具里再上化成柜。这样发生的气领会充沛的挤到气袋里,一同化成后的电极界面更佳。

在化成完成后,有些电芯,尤其是厚电芯,因为内部应力较大,会发生必定的变形。所以某些工厂会在化成后设置一个整形的工序,也叫作夹具baking(烘烤)。

7、二封工艺

锂电池铝塑膜冲压成型工艺

二封时,首要由铡刀将气袋刺破,一同抽真空,这样气袋中的气体与一部分电解液会被抽出。然后立刻进行二封,确保电芯的气密性。最终把气袋剪去,一个软包电芯就根本成型了。

8、后续工序

二封剪完气袋后需求进行裁边与折边,确保电芯宽度不超支。折边后的电芯就会进入分容柜进行分容,其实便是容量测验

分容完成后,容量合格的电芯就会进入后续工艺,包含外观查看、贴黄胶、边电压检测、极耳转接焊等等,能够依据客户需求增减若干工序,最终进行OQC查看,然后进行包装出货。

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