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    一文看懂軟包鋰離子電池加工工藝及工藝流程

    2021-04-27 ryder

    軟包鋰離子電池簡介

    軟包鋰離子電池只是液態鋰電池套上一層聚合物外殼。在結構上采用鋁塑膜包裝,在發生安全隱患的情況下軟包電池最多只會鼓氣裂開。


    軟包鋰離子電池參數

    標稱電壓:3.7V


    工作電壓:2.4~4.2V


    標稱容量:1250mAh


    標準放電繼續電流:0.2C


    最大放電繼續電流:0.5C


    工作溫度:充電:0~45℃


    放電:-20~60℃


    產品尺寸:MAX9.5*35*52mm


    成品內阻:≤150mΩ


    過放保護電壓2.5±0.05V


    過流值:2~4A


    軟包鋰離子電池優勢

    1.安全性能好軟包電池在結構上采用鋁塑膜包裝,在發生安全隱患的情況下軟包電池最多只會鼓氣裂開,而不像鋼殼鋁殼電芯那樣會發生爆炸。


    2.重量輕軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電輕40%,較鋁殼電池輕20%。


    3.容量大軟包電池較同等規格尺寸的鋼殼電池容量高10~15%,較鋁殼電池高5~10%。


    4.內阻小軟包電池的內阻較鋰離子電池小,目前國產軟包電池芯的內阻最小可做到35mΩ以下,極大的降低了電池的自耗電。


    5.設計靈活軟包電池的形狀可依據客戶的需求定制,開發新的電芯型號。


    軟包鋰離子電池缺點

    現有的軟包電池芯型號較少,無法滿足市場需求;


    開發新的型號成本高。


    軟包鋰離子電池8大工藝流程全解

    軟包電芯,其實就是使用了鋁塑包裝膜作為包裝材料的電芯。相對來說,鋰電池的包裝分為兩大類,一類是軟包電芯,一類是金屬外殼電芯。金屬外殼電芯又包括了鋼殼與鋁殼等等,近年來由于特殊需要有的電芯采用塑料外殼的,也可以劃為此類。


    二者的差別除了外殼材料不同,決定了其封裝方式也不同。軟包電芯采用的是熱封裝,而金屬外殼電芯一般采用焊接(激光焊)。軟包電芯可以采用熱封裝的原由是其使用了鋁塑包裝膜這種材料。


    1、軟包電芯

    所謂的軟包電芯,其實就是使用了鋁塑包裝膜作為包裝材料的電芯。相對來說,鋰電池的包裝分為兩大類,一類是軟包電芯,一類是金屬外殼電芯。金屬外殼電芯又包括了鋼殼與鋁殼等等,近年來由于特殊需要有的電芯采用塑料外殼的,也可以劃為此類。


    二者的差別除了外殼材料不同,決定了其封裝方式也不同。軟包電芯采用的是熱封裝,而金屬外殼電芯一般采用焊接(激光焊)。軟包電芯可以采用熱封裝的原由是其使用了鋁塑包裝膜這種材料。


    2、鋁塑包裝膜

    鋁塑包裝膜(簡稱鋁塑膜)的構成見圖,其截面上來看有三層構成:尼龍層、Al層與pp層。


    三層各有各的作用,首先尼龍層是保證了鋁塑膜的外形,保證在制造成鋰電池之前,膜不會發生變形。


    Al層就是一層金屬Al構成,其作用是戒備水的滲入。鋰電池很怕水,一般要求極片含水量都在ppM級,所以包裝膜一定能夠擋住水氣的滲入。尼龍不防水,無法起到保護作用。而金屬Al在室溫下會與空氣中的氧反應生成一層致密的氧化膜,導致水氣無法滲入,保護了電芯的內部。Al層在鋁塑膜成型的時候還提供了沖坑的塑性,這個詳見第3點。


    pp是聚丙烯的縮寫,這種材料的特性是在一百多攝氏度的溫度下會發生熔化,并且具有黏性。所以電池的熱封裝主要靠的就是pp層在封頭加熱的作用下熔化黏合在一起,然后封頭撤去,降溫就固化黏結了。


    鋁塑膜看上去很簡單,實際做起來,要怎么樣把三層材料平均地、牢固地結合在一起也不是那么容易的事。很可惜的是,今朝質量好的鋁塑膜基本上都是日本進口的,國產的不是沒有,但質量還有待改進。


    3、鋁塑膜成型工序

    軟包電芯可以依據客戶的需求設計成不同的尺寸,當外形尺寸設計好后,就需要開具相應的模具,使鋁塑膜成型。成型工序也叫作沖坑(其實個人覺得應當是“銃坑”,但大家都這么寫就隨俗吧),顧名思義,就是用成型模具在加熱的情況下,在鋁塑膜上沖出一個能夠裝卷芯的坑,詳盡的見下圖。


    鋁塑膜沖好并裁剪成型后,一般稱為pocket袋,見下圖所示。一般在電芯較薄的時候選擇沖單坑(下圖左),在電芯較厚的時候選擇沖雙坑(下圖右),因為一邊的變形量太大會沖破鋁塑膜的變形極限而導致破碎。


    有時候依據設計的需要,會在氣袋的位置再沖一個小坑,以張大氣袋的體積。

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