鋰電新聞
Lithium Battery News
軟包鋰離子電池封裝工藝介紹
來源:軟包鋰離子電池
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作者:友創偉業
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發布時間: 2021-04-21
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1、軟包電芯
所謂的軟包電芯，其實便是運用了鋁塑包裝膜作為包裝資料的電芯。相對來說，鋰離子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。金屬外殼電芯又包含了鋼殼與鋁殼等等，近年來由于特殊需求有的電芯選用塑料外殼的，也能夠劃為此類。
二者的不同除了外殼資料不同，決議了其封裝方式也不同。軟包電芯選用的是熱封裝，而金屬外殼電芯一般選用焊接（激光焊）。軟包電芯能夠選用熱封裝的原因是其運用了鋁塑包裝膜這種資料。
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。
三層各有各的效果，首要尼龍層是確保了鋁塑膜的外形，確保在制造成鋰離子電池之前，膜不會發生變形。
Al層便是一層金屬Al構成，其效果是防止水的進入。鋰離子電池很怕水，一般要求極片含水量都在PPM級，所以包裝膜必定能夠擋住水氣的進入。尼龍不防水，無法起到維護效果。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，導致水氣無法進入，維護了電芯的內部。Al層在鋁塑膜成型的時分還供應了沖坑的塑性，這個詳見第3點。
PP是聚丙烯的縮寫，這種資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。所以電池的熱封裝重要靠的便是PP層在封頭加熱的效果下熔化黏合在一同，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，如何把三層資料均勻地、牢固地結合在一同也不是那么容易的事。很遺憾的是，現在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
軟包電芯能夠依據客戶的需求規劃成不同的尺度，當外形尺度規劃好后，就需求開具相應的模具，使鋁塑膜成型。成型工序也叫作沖坑，顧名思義，便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。
鋁塑膜沖好并裁剪成型后，一般稱為Pocket袋。一般在電芯較薄的時分選擇沖單坑，在電芯較厚的時分選擇沖雙坑，由于一邊的變形量太大會突破鋁塑膜的變形極限而導致破裂。
有時分依據規劃的需求，會在氣袋的方位再沖一個小坑，以擴展氣袋的體積。
4、頂側封工序
頂側封工序是軟包鋰離子電芯的第一道封裝工序。頂側封實際包含了兩個工序，頂封與側封。首要要把卷繞好的卷芯放到沖好的坑里，然后沿虛線方位將包裝膜半數。
把卷芯放到坑中之后，就把整個鋁塑膜能夠放到夾具中，在頂側封機里進行頂封與側封了。
5、注液、預封工序
軟包電芯在頂側封之后，需求做X-ray檢查其卷芯的平行度，然后就進枯燥房除水氣去了。在枯燥房靜置若干時間時分，就進入了注液與預封工序。
經過上面的介紹咱們了解，電芯在頂側封完結之后，就只剩余氣袋那兒的一個開口，這個開口便是用來注液的。在注液完結之后，需求立刻進行氣袋邊的預封，也叫作一封。一封封裝完結后，電芯從理論上來說，內部便是完全與外部環境隔絕了。一封的封裝原理與頂側封相同，這兒就不贅述了。
6、靜置、化成、夾具整形工序
在注液與一封完結后，首要需求將電芯進行靜置，依據工藝的不同會分為高溫靜置與常溫靜置，靜置的意圖是讓注入的電解液充沛浸潤極片。然后電芯就能夠拿去做化成了。
化成的意圖是讓電極表面形成穩定的SEI膜，也便是相當于一個把電芯激活的進程。在這個進程中，會發生必定量的氣體，這也便是為何鋁塑膜要預留一個氣袋。有些廠的工藝會運用夾具化成，即把電芯夾在夾具里再上柜化成，這樣發生的氣體會被充沛地擠到旁邊的氣袋中去，一同化成后的電極界面也更佳。
在化成后有些電芯，尤其是厚電芯，由于內部應力較大，可能會發生必定的變形。所以某些廠會在化成后設置一個夾具整形的工序，也叫作夾具baking（烘烤）。
7、二封工序
剛才說了化成進程中會發生氣體，所以咱們要將氣體抽出然后再進行第2次封裝。在這兒有些公司成為兩個工序：Degassing（排氣）與二封，還有后邊一個剪氣袋的工序，這兒我就一同籠統的都稱為二封了。
二封時，首要由鍘刀將氣袋刺破，一同抽真空，這樣氣袋中的氣體與一小部分電解液就會被抽出。然后立刻二封封頭在二封區進行封裝，確保電芯的氣密性。最終把封裝完的電芯剪去氣袋，一個軟包電芯就基本成型了。二封是鋰離子電池的最終一個封裝工序，其原理還是跟前面的熱封裝相同，不再贅述。
8、后續工序
由于題主問的是封裝，后邊的跟封裝關系不大，所以二封之后的工序我就一同說了。
二封剪完氣袋之后需求進行裁邊與折邊，便是將一封邊與二封邊裁到合適的寬度，然后折疊起來，確保電芯的寬度不超標。折邊后的電芯就能夠上分容柜進行分容了，其實便是容量測驗，看電芯的容量有沒有到達規則的最小值。從原則上來說，一切的電芯出廠之前都需求做分容測驗，確保容量不合格的電芯不會送到客戶手中。但在電芯出產量大的時分，某些公司會做部分分容，以統計概率來判斷該批次電芯容量的合格率。
分容后，容量合格的電芯就會進入后工序，包含檢查外觀、貼黃膠、邊電壓檢測、極耳轉接焊等等，能夠依據客戶的需求來增減若干工序。最終便是OQC檢查，然后包裝出貨了。
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