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2023-12-07
软包锂电池的本质其实只是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳,而它性能如此优异,其中功不可没的当属聚合物外壳中的铝塑膜接着笔者就为大家解析一下神奇的铝塑膜 一、铝塑膜的简介 铝塑膜的是由外层尼龙层、粘合剂、中间层铝箔、粘合剂、内层热封层构成的多层膜,是软包锂电池的封装材料。
铝塑膜与其他常用塑膜相比具有以下的优点: 1)铝塑膜具有极高的阻隔性:比普通铝塑复合膜的阻隔性高10000倍; 2)有良好的冷冲压成型性:能够根据客户产品需求,契合新的电芯型号 3)有很好的耐穿刺性:由于聚合物锂电池芯周边有铜、铝网毛刺造成点状腐蚀,加速电化,抽真空收聚时,毛刺会猛刺内膜,可能刺穿内膜直至铝箔,电芯内的氢氟酸将直通铝箔学腐蚀,改变电解液组成,严重时将铝箔腐蚀穿而漏液,同时会造成短路,导致电池报废,因此耐刺穿性尤为重要。
4)有良好的耐电解液稳定性:多种有机溶剂通常会溶胀,溶解、吸收软包装材料,他们是胶黏剂的良好溶剂,会破坏复合层粘结效果,改变电解液中组份的浓度,进而影响电池的电性能而强腐蚀性氢氟酸的存在,将严重腐蚀铝箔,使内膜与铝箔分离,进而把铝箔腐蚀穿孔,从而破坏整个包装,而铝塑膜良好的耐电解液稳定性,保证了整个电池的安全 5)铝塑膜耐高温,绝缘性强:金属电极片厚度100u左右,在170℃和3kg/cm2左右的压力下热封时,内膜中如果没有耐高温的绝缘层存在,金属电极常常被压倒包装铝箔上,造成短路,使电池报废,成品率降低,因此耐高温,耐绝缘是外壳的必备属性。
二、铝塑膜的结构及分类 铝塑膜的主要成分由ON/ALCPP共三层物质构成,表层ON层(尼龙层)为装饰性ON层,也起保护AL层不刮伤之作用;中间为形态成型和防止水分侵入的AL层;内层CPP(聚丙烯)层为耐电解液层。
按照制备工艺不同,铝塑膜可分为如下两类,以下为典型的打日本印刷(DNP)和昭和电工铝塑膜的结构示意图: 1490838548942219.png 干法应用广泛,昭和ALF产量95%为干法,主要应用于手机电池、MP3、MP4等高能量重度的电池上。
另外还大量应用在电动车、航模、等大倍率、高容量动力电池上;热法只可能应用在对容量要求不高的电池上 三、铝塑膜的制备工艺 大致上讲,铝塑膜的制备方法分为干法和热合两类: 干法:AL和CPP之间用接着剂粘结之后,直接压合而成。
优势在于重申成型性能,防短路性能,外观(杂质、针孔、鱼眼少),裁切性能上另外耐电解液和隔水性良好 热合:AL和CPP之间用MPP接着,然后在缓慢升温升压的条件下热合成,制作过程较长并且由于长时间高温烘焙作用,使ALF脆化,从而导致冲深性能劣化。
优势只在于耐电解液和抗水性方面,而其冲深成型性能,防短路性能,外观,裁切性能均不理想 四、国内铝塑膜厂商面临的困境 目前我国铝塑膜产品的性能,只有极少数企业的几项技术指标可达到日本企业的水平,存在的主要问题是耐电解液和冲深不过关,国内铝塑膜的冲深在5mm左右,国外的在8mm,甚至达15mm,总体与国外产品还有一定差距。
尤其是反应条件和精度控制,这种高精度的材料制造过程中,经常是差之毫厘谬以千里,工艺控制的难度就体现在分毫之间目前,国内铝塑膜厂商存在着以下五大困境: 1)铝箔表面处理工艺落后、污染大:由于采用水洗出油和“铬酐”钝化处理,污染大。
同时由于水有表面张力,导致铝箔微孔中的油无法清洗干净,导致后续工序产生缺陷; 2)铝箔的水处理工艺会产生“氢脆”,因此国产铝塑膜耐拆度差; 3)铝箔表面涂布UV层、铝箔挺度不够、干式法复合时易褶皱、宽幅产品无法制作且良率差; 4)对于CPP,国内主要采用淋膜机淋涂,与高导热的铝箔表面复合时,易卷曲、产生层状结晶; 5)由于国内胶粘剂配方技术原因,导致产品易出现分层剥离问题。
国内锂电池厂商面临巨大成本压力,迫切要求降低锂电池原材料成本,因此铝塑膜实现进口替代、国产化的需求日益凸显免责声明:本文来源:[中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件,版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。
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