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軟包鋰離子電池封裝技術

文(wen)章來源：旺財鋰電(dian) 人氣：2081 發表時間：2022-08-09 08:43:47 【小中大】

1、封裝的意義和目的鋰離子電池內部存在動態的電化學反應，其對水分、氧氣較為敏感，電芯內部存在的有機溶劑，如電解液等遇水、氧氣等會迅速與電解液中的鋰鹽反應生成大量的HF，影響電芯電化學性能（如容量、循環壽...

此文關鍵字：

1、封裝(zhuang)的意義和目的

鋰離(li)子(zi)電(dian)池內部存在動態的電(dian)化(hua)學(xue)反應，其對水分、氧氣較為敏感(gan)，電(dian)芯(xin)內部存在的有機溶劑，如電(dian)解液等(deng)遇水、氧氣等(deng)會迅速(su)與電(dian)解液中的鋰鹽反應生成大量的HF，影響電(dian)芯(xin)電(dian)化(hua)學(xue)性能（如容(rong)量、循環(huan)壽(shou)命）。

軟包鋰離子電池封(feng)裝(zhuang)的意(yi)義與目的在于使用(yong)高阻(zu)隔性的軟包裝(zhuang)材料將電芯內部(bu)與外(wai)部(bu)完全隔絕，使內部(bu)處于真(zhen)空、無氧、無水的環境。

2、封裝材料及封裝設計

鋁塑膜結構
一(yi)、外(wai)層(ceng)：一(yi)般(ban)為尼龍層(ceng)，其作(zuo)用是(shi)一(yi)是(shi)保護中間層(ceng)、減少劃痕及臟物浸染(ran)、確保電池具(ju)有良好(hao)的(de)(de)外(wai)觀，二是(shi)阻止空(kong)氣尤其是(shi)氧氣的(de)(de)滲透(tou)，維持電芯內(nei)部的(de)(de)環境(jing)，三是(shi)保證包裝鋁箔具(ju)備良好(hao)的(de)(de)形變(bian)能力。有時候也(ye)會以(yi)(yi)PET代替尼龍以(yi)(yi)具(ju)有更好(hao)的(de)(de)耐化學腐蝕性(xing)能，但(dan)這(zhe)會導致鋁塑膜(mo)的(de)(de)沖(chong)坑(keng)深度降低(di)。
二、中間(jian)層：具有(you)一定的厚度和強度，可以防止水汽滲透及外部對電芯的損傷，最主(zhu)流(liu)的是采用(yong)鋁箔材；
三、內層：主要起封裝、絕緣、阻止Al layer與電解質接觸等(deng)作(zuo)用(yong)(yong)，主要采用(yong)(yong)PP層材料；

四(si)、裝飾或者特(te)殊保(bao)護層(ceng)：為了改善(shan)電池(chi)的外(wai)觀光澤，有時候還(huan)會在(zai)PET/尼龍外(wai)面加一個(ge)亞(ya)光層(ceng)，但(dan)這(zhe)會導致鋁塑膜(mo)價格顯(xian)著上升。

聚合物鋰電池

聚合物鋰電池組

那么鋁塑膜封裝的(de)時候是一種什么樣子的(de)原理呢？大(da)體(ti)上是靠機械高溫相融合在(zai)一起。
兩(liang)層PP面相對，通過給予Nylon層一(yi)定的熱(re)量，熱(re)量經Al layer傳(chuan)遞給PP，兩(liang)層pp膜(mo)在(zai)(zai)一(yi)定的溫度、壓力、時間(jian)的共(gong)同作用下(xia)相互融合在(zai)(zai)一(yi)起的過程。

封裝過程
p頂封：主要是(shi)把JR裝入(ru)Pocket，包裝鋁箔對折&對齊，Tab位置微調，電(dian)芯(xin)上料與對位，然(ran)后進行熱封。頂封工序是(shi)整個(ge)封裝的(de)最(zui)難控制的(de)工藝，主要難點包括(kuo)：
1)包裝鋁(lv)箔對(dui)齊（裁切、對(dui)折）；
2)TAB位置的控制（電(dian)芯寬度(du)及中(zhong)心距、邊(bian)距）；
3)電芯(xin)入料定位(wei)（電芯(xin)未封(feng)區）；
4)熱封(feng)(feng)封(feng)(feng)頭(tou)結構設計（封(feng)(feng)頭(tou)寬度、Stopper、封(feng)(feng)頭(tou)凹槽(cao)深度）；
5)熱(re)封(feng)工藝條件的(de)優化(hua)（時間、溫(wen)度、壓力等(deng)）。
p側(ce)封：是(shi)對完成頂封后的電芯進行(xing)封裝，工(gong)藝控制主要是(shi)電芯定位和熱封工(gong)藝條件的優化。
p角(jiao)位(wei)(wei)封(feng)：目的是為了防(fang)止封(feng)印在(zai)包裝鋁箔(bo)(bo)對(dui)折處的角(jiao)位(wei)(wei)破損(sun)。角(jiao)位(wei)(wei)封(feng)的要求只(zhi)是把兩層包裝鋁箔(bo)(bo)融合在(zai)一(yi)起，防(fang)止彎折導致的應力集中。工藝控(kong)制主(zhu)要是電芯(xin)定位(wei)(wei)和熱封(feng)工藝條件(jian)的優化。
p真空封(feng)(feng)裝：目的(de)是把注液后的(de)氣(qi)袋封(feng)(feng)口，防止電解液漏出(chu)和水(shui)汽的(de)進(jin)入。真空封(feng)(feng)裝的(de)要求只是密封(feng)(feng)，工藝控(kong)制主要是電芯定位(wei)和熱封(feng)(feng)工藝條件(jian)的(de)優化。
pp二次(ci)封(feng)(feng)裝(zhuang)（Degassing）：是對化成后(hou)的電芯進行排氣和密封(feng)(feng)的過程。相對于(yu)側封(feng)(feng)，要求(qiu)在真空條件(jian)下進行氣袋刺破和封(feng)(feng)裝(zhuang)。
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3、封(feng)裝參數(shu)和效果確認(ren)封(feng)裝參數(shu)

1.溫度（PP和外層尼龍的(de)熔點(dian)、封(feng)頭結(jie)構(gou)以及(ji)散熱(re)）

2.時間（熱量的傳(chuan)遞以(yi)及PP融(rong)合）

3.壓力（PP貼合(he)，影響熔膠及傳熱(re)）

4.真空(kong)度（主要是真空(kong)靜置及degassing工序）

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效果確認
1、封(feng)裝(zhuang)平行度檢查（在stopper平行度ok的基礎(chu)上(shang)，進行封(feng)裝(zhuang)，撕開封(feng)裝(zhuang)面觀察(cha)foil熔(rong)膠呈現乳白色，無縫(feng)狀封(feng)裝(zhuang)不良(liang)處(chu)）；
2、拉(la)力測試（包括(kuo)極耳位(wei)置和側封(feng)位(wei)置）未封(feng)區(qu)(qu)檢查（目測，包括(kuo)頂封(feng)、側封(feng)、底(di)封(feng)的內(nei)外未封(feng)區(qu)(qu)，檢查內(nei)部PP情況）；
3、Sealant 外露檢查（目測，主要是負極極耳(er)）；
4、電(dian)阻測(ce)試（頂側封后檢查包括(kuo)正(zheng)負(fu)極耳(er)(er)間、負(fu)極極耳(er)(er)與pocket袋(dai)中(zhong)的(de)Al層，degassing后檢查負(fu)極與pocket袋(dai)中(zhong)的(de)Al層）；
5、分層(ceng)檢查（degassing后終封邊）
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