智能充電機充電鋰電池鋁塑膜及其沖壓成型工藝
2018-6-25 11:18:13??????點擊：
鋁塑膜的是由外層尼龍層（ON）、粘合劑、中間層鋁箔（Al）、粘合劑、內層熱封層（CPP）構成的多層膜，是軟包智能充電機充電鋰電池的封裝資料。電池用鋁塑膜被要求具有如下特點：
（1）具有極高的隔絕性；
（2）具有杰出的熱封功能；
（3）資料耐電解液及強酸腐蝕；
（4）具有杰出的延展性、柔韌性和機械強度。
鋁塑膜主要成分是ON/AL/CPP三層物質，每層之間以粘結劑粘合。依據復合工藝的不同，能夠將鋁塑膜分為干法和熱法兩種，如圖1所示。干法工藝是鋁和聚丙烯用粘合劑粘結后直接壓合而成，熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP粘結著，在緩慢升溫升壓熱壓合而成。干法工藝鋁塑膜主要優勢有沖深成型作用好，外觀一致性好，不易呈現針孔、魚眼、雜質等不良，但其耐電解液性較差。熱法工藝能夠進步Al層與PP層之間的粘附力，使內表層防電解液溶脹掉落才干大大提高，可是這種特別處理的MPP 需求較高的溫度將其熔化才干起到粘結作用，冷卻后，因與PP的縮短系數存在較大差異，很簡略呈現向內彎曲的情況。
圖1 兩種鋁塑膜示意圖
1 各部分作用
Nylon ：能夠有用阻撓空氣尤其是氧的浸透，堅持電芯內部的環境，一起能夠保證包裝鋁箔具有杰出的形變才干。
Al ：能夠有用阻撓空氣中水分的浸透，堅持電芯內部的環境，具有必定的厚度強度能夠防止外部對電芯的損害。
PP ：不會被電芯內有機溶劑溶解、溶脹等，是電芯內部環境的最直接的包裝維護，絕緣，有用阻撓內部電解質等與 Al layer 觸摸，防止 Al layer 被腐蝕。
2 點評辦法
為了全面了解智能充電機充電鋰電池鋁塑膜的各項功能，樹立鋁塑膜的功能點評標準，篩選出性價比杰出的鋁塑膜產品，對鋁塑膜的功能點評辦法進行簡略總結。
（1）鋁塑膜資料的外觀
目測鋁塑膜外表是否有坑點、劃痕等，各復合層間是否有雜物、氣泡等。運用千分尺取不少于 10個點測量鋁塑膜的厚度和寬度，并判別其均勻性。
（2）熱封強度
在必定的溫度、時刻、壓力的封裝條件下，將兩片鋁塑膜或與極耳粘合，取必定寬度封口裁切成條，運用拉力測驗設備測驗剝離強度。調查剝離后的鋁塑膜內表層是否呈均勻乳白色，要求Al層與內表層不分層。軟包裝資料的熱封工藝參數主要有熱封時刻、熱封壓力和熱封溫度，一般情況下，需求重優化調整這 3個參數，使熱封作用到達最佳。
（3）沖深才干
鋁塑膜用杰出的成型模具沖深，在必定取值范圍內調整成型深度，直至鋁塑膜邊角呈現破裂，記載呈現破裂前的深度最大值。鋁塑膜的沖深后有必要滿意以下條件：沖坑的四個邊角最薄處不小于本來 50%的厚度、內層 PP 層厚度為 60~65微米。否則會形成電池成型后有漏點，嚴峻影響電池功能。
（4）耐電解液腐蝕功能
鋁塑膜中與電解液觸摸的是內層的 PP 層以及周邊的熱封口，這些當地有必要具有杰出的耐電解液腐蝕功能。將成型后的鋁塑膜先封焊兩頭，不加極耳和電芯，注入必定量的電解液，在必定溫度條件下烘烤必定的時刻后進行調查。調查封焊成型后鋁塑膜是否有腐蝕、漏液、脹大、分層現象。
（5）隔絕功能
將封裝袋置于水浴或高溫高濕環境中，一段時刻后取出，調查鋁塑膜是否反常，且通過稱重或水分測驗判別其吸水量，表征鋁塑膜的隔絕功能。
3 沖壓成型工藝
鋁塑膜沖坑成型進程示意圖2如示，下，上模版與下模版（凹模）將鋁塑膜夾緊，堅持必定的壓力P，凸模以陡峭的速度向下運行，使鋁塑膜到達要求的深度。
如圖3，現在企業實踐出產選用的沖壓工藝有以下兩種： ( 1) 延伸性沖深：壓邊圈對鋁塑膜壓力較大，鋁塑膜邊際部分被固定，被固定的部分不發生形變，難以對沖深部分進行補償，成形時邊際部分完全由底部補償，沖深淺，可調性差，現在選用較少；( 2) 補償性沖深：壓邊圈對鋁塑膜壓力可調，鋁塑膜沖深部位可由邊際及底部資料補償，鋁塑膜全體運動變形，厚度比較均勻，沖深才干強。
成形鋁塑膜外殼如圖4所示，其邊角方位減薄最為嚴峻，是影響成形鋁塑膜外殼全體質量的要害性要素，應該作為衡量鋰離子電池鋁塑膜外殼成形質量檢驗的要害點。影響鋁塑膜沖壓成形質量的工藝參數主要有模具 ( 凸模和凹模) 規劃、壓邊力和沖壓速度等。
模具規劃包括模具長寬尺度、凸模和凹模的R角、模具的外表粗糙度、上沖頭和下模之間的沖切空隙等。凸模圓角半徑與凹模摩擦系數的挑選對鋁塑膜沖壓工藝質量影響較大，模具外表粗糙度過大時，粗糙度大形成摩擦力大，活動阻力也相應變大，然后阻止資料活動，不利于包裝袋成形工藝時的活動補充，然后形成鋁塑膜沖壓成形鋁層的過度變薄。沖坑尺度、深度、四角R角、邊線R角是依據電芯尺度、鋁塑膜特性與沖坑模具相關的。沖深與R角存在優化的聯系，R角規劃還應該與電芯尺度合作，防止鋁塑膜封裝形成對電芯邊角的損害。
（1）具有極高的隔絕性；
（2）具有杰出的熱封功能；
（3）資料耐電解液及強酸腐蝕；
（4）具有杰出的延展性、柔韌性和機械強度。
鋁塑膜主要成分是ON/AL/CPP三層物質，每層之間以粘結劑粘合。依據復合工藝的不同，能夠將鋁塑膜分為干法和熱法兩種，如圖1所示。干法工藝是鋁和聚丙烯用粘合劑粘結后直接壓合而成，熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP粘結著，在緩慢升溫升壓熱壓合而成。干法工藝鋁塑膜主要優勢有沖深成型作用好，外觀一致性好，不易呈現針孔、魚眼、雜質等不良，但其耐電解液性較差。熱法工藝能夠進步Al層與PP層之間的粘附力，使內表層防電解液溶脹掉落才干大大提高，可是這種特別處理的MPP 需求較高的溫度將其熔化才干起到粘結作用，冷卻后，因與PP的縮短系數存在較大差異，很簡略呈現向內彎曲的情況。
圖1 兩種鋁塑膜示意圖
1 各部分作用
Nylon ：能夠有用阻撓空氣尤其是氧的浸透，堅持電芯內部的環境，一起能夠保證包裝鋁箔具有杰出的形變才干。
Al ：能夠有用阻撓空氣中水分的浸透，堅持電芯內部的環境，具有必定的厚度強度能夠防止外部對電芯的損害。
PP ：不會被電芯內有機溶劑溶解、溶脹等，是電芯內部環境的最直接的包裝維護，絕緣，有用阻撓內部電解質等與 Al layer 觸摸，防止 Al layer 被腐蝕。
2 點評辦法
為了全面了解智能充電機充電鋰電池鋁塑膜的各項功能，樹立鋁塑膜的功能點評標準，篩選出性價比杰出的鋁塑膜產品，對鋁塑膜的功能點評辦法進行簡略總結。
（1）鋁塑膜資料的外觀
目測鋁塑膜外表是否有坑點、劃痕等，各復合層間是否有雜物、氣泡等。運用千分尺取不少于 10個點測量鋁塑膜的厚度和寬度，并判別其均勻性。
（2）熱封強度
在必定的溫度、時刻、壓力的封裝條件下，將兩片鋁塑膜或與極耳粘合，取必定寬度封口裁切成條，運用拉力測驗設備測驗剝離強度。調查剝離后的鋁塑膜內表層是否呈均勻乳白色，要求Al層與內表層不分層。軟包裝資料的熱封工藝參數主要有熱封時刻、熱封壓力和熱封溫度，一般情況下，需求重優化調整這 3個參數，使熱封作用到達最佳。
（3）沖深才干
鋁塑膜用杰出的成型模具沖深，在必定取值范圍內調整成型深度，直至鋁塑膜邊角呈現破裂，記載呈現破裂前的深度最大值。鋁塑膜的沖深后有必要滿意以下條件：沖坑的四個邊角最薄處不小于本來 50%的厚度、內層 PP 層厚度為 60~65微米。否則會形成電池成型后有漏點，嚴峻影響電池功能。
（4）耐電解液腐蝕功能
鋁塑膜中與電解液觸摸的是內層的 PP 層以及周邊的熱封口，這些當地有必要具有杰出的耐電解液腐蝕功能。將成型后的鋁塑膜先封焊兩頭，不加極耳和電芯，注入必定量的電解液，在必定溫度條件下烘烤必定的時刻后進行調查。調查封焊成型后鋁塑膜是否有腐蝕、漏液、脹大、分層現象。
（5）隔絕功能
將封裝袋置于水浴或高溫高濕環境中，一段時刻后取出，調查鋁塑膜是否反常，且通過稱重或水分測驗判別其吸水量，表征鋁塑膜的隔絕功能。
3 沖壓成型工藝
鋁塑膜沖坑成型進程示意圖2如示，下，上模版與下模版（凹模）將鋁塑膜夾緊，堅持必定的壓力P，凸模以陡峭的速度向下運行，使鋁塑膜到達要求的深度。
如圖3，現在企業實踐出產選用的沖壓工藝有以下兩種： ( 1) 延伸性沖深：壓邊圈對鋁塑膜壓力較大，鋁塑膜邊際部分被固定，被固定的部分不發生形變，難以對沖深部分進行補償，成形時邊際部分完全由底部補償，沖深淺，可調性差，現在選用較少；( 2) 補償性沖深：壓邊圈對鋁塑膜壓力可調，鋁塑膜沖深部位可由邊際及底部資料補償，鋁塑膜全體運動變形，厚度比較均勻，沖深才干強。
成形鋁塑膜外殼如圖4所示，其邊角方位減薄最為嚴峻，是影響成形鋁塑膜外殼全體質量的要害性要素，應該作為衡量鋰離子電池鋁塑膜外殼成形質量檢驗的要害點。影響鋁塑膜沖壓成形質量的工藝參數主要有模具 ( 凸模和凹模) 規劃、壓邊力和沖壓速度等。
模具規劃包括模具長寬尺度、凸模和凹模的R角、模具的外表粗糙度、上沖頭和下模之間的沖切空隙等。凸模圓角半徑與凹模摩擦系數的挑選對鋁塑膜沖壓工藝質量影響較大，模具外表粗糙度過大時，粗糙度大形成摩擦力大，活動阻力也相應變大，然后阻止資料活動，不利于包裝袋成形工藝時的活動補充，然后形成鋁塑膜沖壓成形鋁層的過度變薄。沖坑尺度、深度、四角R角、邊線R角是依據電芯尺度、鋁塑膜特性與沖坑模具相關的。沖深與R角存在優化的聯系，R角規劃還應該與電芯尺度合作，防止鋁塑膜封裝形成對電芯邊角的損害。
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