软包装锂电芯的封装原理
封装的用途电池的使用过程是一个不断充电放电的过程,电芯内部在不断的进行动态的电化学 反应,电芯内部存有多用有机溶剂和遇水、氧等能迅速分解产生大量氢氟酸的电解质锂盐,一旦电芯内部 HF 含量过高,电芯电性能(如容量、循环寿命、放电平台等)会发 生损耗,严重影响电芯的使用。 由于内部有机溶剂的存在,必须要求软包装材料能够抵挡有机溶剂的溶胀、溶解、 吸收等,同时由于聚合物锂离子电芯的高性能表现。
镍钴网要求其软包装材料对氧、水分的阻 隔比普通的铝塑复合膜高上万倍。使用这种高阻隔性的软包装材料将聚合物锂离子电芯 极片、电解液与外部环境完全隔绝,使其内部处于真空、无氧、无水的环境,才能保证 聚合物锂离子电芯的高性能使用要求,有这层包装的存在,电芯才能正常使用,若包装 失效,电芯使用寿命即终止,导致报废。
封装的基本原理介绍
1.封装材料的结构 我们使用的软包装材料(包装铝箔)结构上主要分为三个部分:Nylon、Al 和 PP 。其中,各部分主要作用 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*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。
2. 封装机理 阴、阳极片等在经过叠片、焊接等工序成裸电芯,需要用包装铝箔进行包装,包装 铝箔被冲成所需尺寸形状的单坑或双坑 Pocket,坑的正面为包装铝箔内层,即 PP 层,为进行封装的层面。PP 为聚合物包膜层,有一定的熔点,裸电芯放入 Pocket 内后,包装铝箔折叠, 面相对, PP 通过给予 Nylon 层一定的热量,热量经 Al layer 传递给 PP, 熔化, PP施加一定的压力使两层熔化的 PP 混熔,一定时间的相互融合后,冷却,两层包装铝箔通过 PP 黏结在一起,达到封装的目的。 简单归结为:PP 受热熔化,一定的时间、压力冷却后粘合在一起。
3 主要封装工序 ATL 聚合物锂离子电芯封装工艺共有四道工序,分别为 Top sealing、Side sealing、Vacuum sealing 和 Degassing 工序.
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