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(nèi)層熱封層（CPP）構(gòu)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(zhì)，每層之間以粘結(jié)劑粘合。依據(jù)復(fù)合工藝的不同，能夠?qū)X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(jié)后直接壓合而成，熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP粘結(jié)著，在緩慢升溫升壓熱壓合而成。干法工藝鋁塑膜主要優(yōu)勢有沖深成型作用好，外觀一致性好，不易呈現(xiàn)針孔、魚眼、雜質(zhì)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(nèi)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(jié)作用，冷卻后，因與PP的縮短系數(shù)存在較大差異，很簡略呈現(xiàn)向內(nèi)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(nèi)部的環(huán)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(nèi)部的環(huán)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(nèi)有機溶劑溶解、溶脹等，是電芯內(nèi)部環(huán)境的最直接的包裝維護，絕緣，有用阻撓內(nèi)部電解質(zhì)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(chǎn)品，對鋁塑膜的功能點評辦法進行簡略總結(jié)。
（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(fù)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(shè)備測驗剝離強度。調(diào)查剝離后的鋁塑膜內(nèi)表層是否呈均勻乳白色，要求Al層與內(nèi)表層不分層。軟包裝資料的熱封工藝參數(shù)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(yōu)化調(diào)整這 3個參數(shù)，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(nèi)調(diào)整成型深度，直至鋁塑膜邊角呈現(xiàn)破裂，記載呈現(xiàn)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(nèi)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(nèi)層的 PP 層以及周邊的熱封口，這些當?shù)赜斜匾哂薪艹龅哪碗娊庖焊g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(diào)查。調(diào)查封焊成型后鋁塑膜是否有腐蝕、漏液、脹大、分層現(xiàn)象。
（5）隔絕功能
將封裝袋置于水浴或高溫高濕環(huán)境中，一段時刻后取出，調(diào)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(xiàn)在企業(yè)實踐出產(chǎn)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(fā)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(diào)性差，現(xiàn)在選用較少；( 2) 補償性沖深：壓邊圈對鋁塑膜壓力可調(diào)，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(zhì)量的要害性要素，應(yīng)該作為衡量鋰離子電池鋁塑膜外殼成形質(zhì)量檢驗的要害點。影響鋁塑膜沖壓成形質(zhì)量的工藝參數(shù)主要有模具 ( 凸模和凹模) 規(guī)劃、壓邊力和沖壓速度等。
模具規(guī)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(shù)的挑選對鋁塑膜沖壓工藝質(zhì)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(yīng)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(jù)電芯尺度、鋁塑膜特性與沖坑模具相關(guān)的。沖深與R角存在優(yōu)化的聯(lián)系，R角規(guī)劃還應(yīng)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(zhì)，每層之間以粘結(jié)劑粘合。依據(jù)復(fù)合工藝的不同，能夠?qū)X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(jié)后直接壓合而成，熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP粘結(jié)著，在緩慢升溫升壓熱壓合而成。干法工藝鋁塑膜主要優(yōu)勢有沖深成型作用好，外觀一致性好，不易呈現(xiàn)針孔、魚眼、雜質(zhì)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(nèi)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(jié)作用，冷卻后，因與PP的縮短系數(shù)存在較大差異，很簡略呈現(xiàn)向內(nèi)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(nèi)部的環(huán)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(nèi)部的環(huán)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(nèi)有機溶劑溶解、溶脹等，是電芯內(nèi)部環(huán)境的最直接的包裝維護，絕緣，有用阻撓內(nèi)部電解質(zhì)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(chǎn)品，對鋁塑膜的功能點評辦法進行簡略總結(jié)。
（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(fù)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(shè)備測驗剝離強度。調(diào)查剝離后的鋁塑膜內(nèi)表層是否呈均勻乳白色，要求Al層與內(nèi)表層不分層。軟包裝資料的熱封工藝參數(shù)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(yōu)化調(diào)整這 3個參數(shù)，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(nèi)調(diào)整成型深度，直至鋁塑膜邊角呈現(xiàn)破裂，記載呈現(xiàn)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(nèi)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(nèi)層的 PP 層以及周邊的熱封口，這些當?shù)赜斜匾哂薪艹龅哪碗娊庖焊g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(diào)查。調(diào)查封焊成型后鋁塑膜是否有腐蝕、漏液、脹大、分層現(xiàn)象。
（5）隔絕功能
將封裝袋置于水浴或高溫高濕環(huán)境中，一段時刻后取出，調(diào)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(xiàn)在企業(yè)實踐出產(chǎn)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(fā)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(diào)性差，現(xiàn)在選用較少；( 2) 補償性沖深：壓邊圈對鋁塑膜壓力可調(diào)，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(zhì)量的要害性要素，應(yīng)該作為衡量鋰離子電池鋁塑膜外殼成形質(zhì)量檢驗的要害點。影響鋁塑膜沖壓成形質(zhì)量的工藝參數(shù)主要有模具 ( 凸模和凹模) 規(guī)劃、壓邊力和沖壓速度等。
模具規(guī)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(shù)的挑選對鋁塑膜沖壓工藝質(zhì)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(yīng)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(jù)電芯尺度、鋁塑膜特性與沖坑模具相關(guān)的。沖深與R角存在優(yōu)化的聯(lián)系，R角規(guī)劃還應(yīng)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。
- 上一篇：充電電源廠家順利完成50kW/150kWh退役充電機充電蓄電 2018/6/25
- 下一篇：極片制造對充電機充電鋰電池性能一致性的影響 2018/6/25
