智能充电机充电锂电池铝塑膜及其冲压成型工艺
2018-6-25 11:18:13 点击：
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，是软包智能充电机充电锂电池的封装资料。电池用铝塑膜被要求具有如下特点：
（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。
铝塑膜主要成分是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。干法工艺铝塑膜主要优势有冲深成型作用好，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作用，冷却后，因与PP的缩短系数存在较大差异，很简略呈现向内弯曲的情况。
图1 两种铝塑膜示意图
1 各部分作用
Nylon ：能够有用阻挠空气尤其是氧的浸透，坚持电芯内部的环境，一起能够保证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，坚持电芯内部的环境，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。
2 点评办法
为了全面了解智能充电机充电锂电池铝塑膜的各项功能，树立铝塑膜的功能点评标准，筛选出性价比杰出的铝塑膜产品，对铝塑膜的功能点评办法进行简略总结。
（1）铝塑膜资料的外观
目测铝塑膜外表是否有坑点、划痕等，各复合层间是否有杂物、气泡等。运用千分尺取不少于 10个点测量铝塑膜的厚度和宽度，并判别其均匀性。
（2）热封强度
在必定的温度、时刻、压力的封装条件下，将两片铝塑膜或与极耳粘合，取必定宽度封口裁切成条，运用拉力测验设备测验剥离强度。调查剥离后的铝塑膜内表层是否呈均匀乳白色，要求Al层与内表层不分层。软包装资料的热封工艺参数主要有热封时刻、热封压力和热封温度，一般情况下，需求重优化调整这 3个参数，使热封作用到达最佳。
（3）冲深才干
铝塑膜用杰出的成型模具冲深，在必定取值范围内调整成型深度，直至铝塑膜边角呈现破裂，记载呈现破裂前的深度最大值。铝塑膜的冲深后有必要满意以下条件：冲坑的四个边角最薄处不小于本来 50%的厚度、内层 PP 层厚度为 60~65微米。否则会形成电池成型后有漏点，严峻影响电池功能。
（4）耐电解液腐蚀功能
铝塑膜中与电解液触摸的是内层的 PP 层以及周边的热封口，这些当地有必要具有杰出的耐电解液腐蚀功能。将成型后的铝塑膜先封焊两头，不加极耳和电芯，注入必定量的电解液，在必定温度条件下烘烤必定的时刻后进行调查。调查封焊成型后铝塑膜是否有腐蚀、漏液、胀大、分层现象。
（5）隔绝功能
将封装袋置于水浴或高温高湿环境中，一段时刻后取出，调查铝塑膜是否反常，且通过称重或水分测验判别其吸水量，表征铝塑膜的隔绝功能。
3 冲压成型工艺
铝塑膜冲坑成型进程示意图2如示，下，上模版与下模版（凹模）将铝塑膜夹紧，坚持必定的压力P，凸模以陡峭的速度向下运行，使铝塑膜到达要求的深度。
如图3，现在企业实践出产选用的冲压工艺有以下两种： ( 1) 延伸性冲深：压边圈对铝塑膜压力较大，铝塑膜边际部分被固定，被固定的部分不发生形变，难以对冲深部分进行补偿，成形时边际部分完全由底部补偿，冲深浅，可调性差，现在选用较少；( 2) 补偿性冲深：压边圈对铝塑膜压力可调，铝塑膜冲深部位可由边际及底部资料补偿，铝塑膜全体运动变形，厚度比较均匀，冲深才干强。
成形铝塑膜外壳如图4所示，其边角方位减薄最为严峻，是影响成形铝塑膜外壳全体质量的要害性要素，应该作为衡量锂离子电池铝塑膜外壳成形质量检验的要害点。影响铝塑膜冲压成形质量的工艺参数主要有模具 ( 凸模和凹模) 规划、压边力和冲压速度等。
模具规划包括模具长宽尺度、凸模和凹模的R角、模具的外表粗糙度、上冲头和下模之间的冲切空隙等。凸模圆角半径与凹模摩擦系数的挑选对铝塑膜冲压工艺质量影响较大，模具外表粗糙度过大时，粗糙度大形成摩擦力大，活动阻力也相应变大，然后阻止资料活动，不利于包装袋成形工艺时的活动补充，然后形成铝塑膜冲压成形铝层的过度变薄。冲坑尺度、深度、四角R角、边线R角是依据电芯尺度、铝塑膜特性与冲坑模具相关的。冲深与R角存在优化的联系，R角规划还应该与电芯尺度合作，防止铝塑膜封装形成对电芯边角的损害。
（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。
铝塑膜主要成分是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。干法工艺铝塑膜主要优势有冲深成型作用好，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作用，冷却后，因与PP的缩短系数存在较大差异，很简略呈现向内弯曲的情况。
图1 两种铝塑膜示意图
1 各部分作用
Nylon ：能够有用阻挠空气尤其是氧的浸透，坚持电芯内部的环境，一起能够保证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，坚持电芯内部的环境，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。
2 点评办法
为了全面了解智能充电机充电锂电池铝塑膜的各项功能，树立铝塑膜的功能点评标准，筛选出性价比杰出的铝塑膜产品，对铝塑膜的功能点评办法进行简略总结。
（1）铝塑膜资料的外观
目测铝塑膜外表是否有坑点、划痕等，各复合层间是否有杂物、气泡等。运用千分尺取不少于 10个点测量铝塑膜的厚度和宽度，并判别其均匀性。
（2）热封强度
在必定的温度、时刻、压力的封装条件下，将两片铝塑膜或与极耳粘合，取必定宽度封口裁切成条，运用拉力测验设备测验剥离强度。调查剥离后的铝塑膜内表层是否呈均匀乳白色，要求Al层与内表层不分层。软包装资料的热封工艺参数主要有热封时刻、热封压力和热封温度，一般情况下，需求重优化调整这 3个参数，使热封作用到达最佳。
（3）冲深才干
铝塑膜用杰出的成型模具冲深，在必定取值范围内调整成型深度，直至铝塑膜边角呈现破裂，记载呈现破裂前的深度最大值。铝塑膜的冲深后有必要满意以下条件：冲坑的四个边角最薄处不小于本来 50%的厚度、内层 PP 层厚度为 60~65微米。否则会形成电池成型后有漏点，严峻影响电池功能。
（4）耐电解液腐蚀功能
铝塑膜中与电解液触摸的是内层的 PP 层以及周边的热封口，这些当地有必要具有杰出的耐电解液腐蚀功能。将成型后的铝塑膜先封焊两头，不加极耳和电芯，注入必定量的电解液，在必定温度条件下烘烤必定的时刻后进行调查。调查封焊成型后铝塑膜是否有腐蚀、漏液、胀大、分层现象。
（5）隔绝功能
将封装袋置于水浴或高温高湿环境中，一段时刻后取出，调查铝塑膜是否反常，且通过称重或水分测验判别其吸水量，表征铝塑膜的隔绝功能。
3 冲压成型工艺
铝塑膜冲坑成型进程示意图2如示，下，上模版与下模版（凹模）将铝塑膜夹紧，坚持必定的压力P，凸模以陡峭的速度向下运行，使铝塑膜到达要求的深度。
如图3，现在企业实践出产选用的冲压工艺有以下两种： ( 1) 延伸性冲深：压边圈对铝塑膜压力较大，铝塑膜边际部分被固定，被固定的部分不发生形变，难以对冲深部分进行补偿，成形时边际部分完全由底部补偿，冲深浅，可调性差，现在选用较少；( 2) 补偿性冲深：压边圈对铝塑膜压力可调，铝塑膜冲深部位可由边际及底部资料补偿，铝塑膜全体运动变形，厚度比较均匀，冲深才干强。
成形铝塑膜外壳如图4所示，其边角方位减薄最为严峻，是影响成形铝塑膜外壳全体质量的要害性要素，应该作为衡量锂离子电池铝塑膜外壳成形质量检验的要害点。影响铝塑膜冲压成形质量的工艺参数主要有模具 ( 凸模和凹模) 规划、压边力和冲压速度等。
模具规划包括模具长宽尺度、凸模和凹模的R角、模具的外表粗糙度、上冲头和下模之间的冲切空隙等。凸模圆角半径与凹模摩擦系数的挑选对铝塑膜冲压工艺质量影响较大，模具外表粗糙度过大时，粗糙度大形成摩擦力大，活动阻力也相应变大，然后阻止资料活动，不利于包装袋成形工艺时的活动补充，然后形成铝塑膜冲压成形铝层的过度变薄。冲坑尺度、深度、四角R角、边线R角是依据电芯尺度、铝塑膜特性与冲坑模具相关的。冲深与R角存在优化的联系，R角规划还应该与电芯尺度合作，防止铝塑膜封装形成对电芯边角的损害。
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