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    浅析锂电池铝塑膜特性及其冲压工艺

    发布: 江苏省硅酸盐学会 人气:459 次 时间:2018/7/20 15:27:16 关闭
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    浅析锂电池铝塑膜特性及其冲压工艺

    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材料。

    电池用铝塑膜被要求具备如下特点:

    (1)具备极高的阻隔性;

    (2)具有良好的热封性能;

    (3)材料耐电解液及强酸腐蚀;

    (4)具有良好的延展性、柔韧性和机械强度。

    铝塑膜的主要成分是在ON/AL/CPP三种物质,每一层用胶粘剂粘合。不同的复合工艺,铝塑膜可分为干法和热法。干法工艺是铝和聚丙烯直接用胶粘剂挤压而成。热法工艺过程是铝和聚丙烯通过MPP结合,在缓慢加热和增加压力而成。

    干法工艺铝塑膜的主要优点是冲压深度成型效果好,外观一致性好,不容易出现针孔、鱼眼、杂质等,但电解液性耐久性差。

    热法工艺可以改善AI层与PP层之间的附着力,使表面电解液溶胀脱落能力大大提高,但这种特殊处理MPP需要更高的温度将会融化有粘合作用,冷却后,因为有很多不同的收缩系数PP、向内卷曲的很容易发生。

    ON/AL/CPP各部分作用:

    Nylon :可以有效阻止空气尤其是氧的渗透,维持电芯内部的环境,同时可以保证包装铝箔具备良好的形变能力。

    Al :可以有效阻止空气中水分的渗透,维持电芯内部的环境,具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤。

    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保护,绝缘,有效阻止内部电解质等与 Al layer 接触,避免 Al layer 被腐蚀。

    冲压成型工艺

    下,上模版与下模版(凹模)将铝塑膜夹紧,保持一定的压力P,凸模以平缓的速度向下运行,使铝塑膜达到要求的深度。

    铝塑膜冲压成型示意图

    目前企业实际生产采用以下两种冲压工艺:

    (1)可扩展性冲深:铝塑膜受到压边圈压力较大,铝塑膜边缘固定,固定部分不产生变形,难以对对冲深部分进行补偿,形成边缘部分由底部补偿,深浅可调性差,现在企业使用少;

    (2)补偿性冲深:铝塑膜边缘压力可调,铝塑膜冲深部分可由边缘和底材补偿,铝塑膜整体运动和变形,厚度均匀,冲深能力强。

    铝塑膜作为为软包电池中必不可少的封装材料,3C、储能与动力领域对软包电池持续增大的需求,或将带动铝塑膜的市场需求

     
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