电芯铝塑膜资料


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三、成形工艺(成型方法)

1.ALF的冲深成形方法
L2 R1 R2 L1 R3



1)延伸性冲深:夹具压力较大,边缘部分固定没有对冲深部分补给。 成型时边缘部分完全由底部补偿,这种方法冲深浅,可调性差,目前 较少采用。 2)补偿性冲深:①方法:夹具压力可调,冲深部位可由边缘及底部 补偿,此方法冲深深,被普遍采用。 ②夹具压力调整方法:夹具由松到紧,根据四角边缘纹路适合程度, 来确定夹具合适的压力。
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漏液解析(续)

4.电解液注液在封口残留,造成热封强度不足 5.长时间以后极耳被电解液腐蚀而漏液 1)AL表面处理 如不处理HF对AL有腐蚀性 2)CPP太薄不能补偿 金属条和胶带的缝隙 3)CPP本身材质具有抗腐蚀性




6.折边过分造成热封处破损,以致漏液
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六、最新发展

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成形工艺(补偿性冲深示意图)
补偿性冲深
延伸性冲深 (被夹具夹住的部分不参加成 型的形变,只有冲头接触的部 分延伸成型,成型部分比较薄 容易破裂)
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(整个铝塑膜表面像绸缎一样光 滑,整体运动成型,薄厚均匀)

2.影响成型的因素 1)成形形状 尺寸:长、宽、四角R角、冲模R角、 下模R角 R1= R2= R3 L1 = L + 0.250㎜ 冲深与R角的调节关系
T+2.0






2.暗室测试:假定一个深度T。暗室实验中T成功,T+0.5也 成功,但是T+1.0时出了问题,则冲深应为T+0.5项上的一个 值,也就是T(附图)
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模具冲深能力判定(暗室测定)
13
模具冲深能力判定(暗室测定)
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四、热 封


1.模具 1)材质 上模:在日本使用钢为上模; 国内则为铜加了高温胶带 下模:采用钢加硅胶板 2)模具设计 上模做倒角防止ALF破损 下模:R1=R2 顶封建议不开槽, 加硅胶(日本规模化生产\型号简单) 3)热封条件 建议参数200℃*0.2MPa*3sec(日本) 详见附图,自行设计实验方案(倒角、R1、R2)
6



昭和的ALF和DNP对比(续)
8)外合材质对比: 昭和在2000-2001年ALF的表层使用PET,但是由于冲深性能差,并且制作过程中容易 弯曲,所以在2001年终止使用PET,改用尼龙层 技术演变过程 PET PET


AL CPP

AL PET CPP

PET成型性差,导致ALF成型性差。成型后,由于PET自身张力大,导致产生弯曲。 为了解弯曲,再加一层PET,结果导致冲深成型更差,并且增加了成本(例:松下电池因此出 问题) 备注: 1.ON不耐酸,遇酸变色; PET耐酸 但锂电制作关键之一就是防止电解液污染,故PET表层不需要具有此作用 2.DNP在国内建议冲深≤5mm;SPA达15mm国内某厂达到9mm
440-460μm
526μm
AL CPP
100μm
Tab-Film TAB
Tab-Film CPP AL ON
100μm
CPP
AL
ON
顶封示意图
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热 封(热封条件判定标准)


4)热封条件判定标准 <1>测剥离强度 <2>侧热封后厚度:CPP层和CPP层总厚为190-200μm <3>探伤液(制模拟电芯/日本用),建议国内高温高湿(60℃,静置24h) <4>短路测试(附图)





1.工艺: 1)LG PET:12/AL:100/CPP:40(其中AL作硬 化处理) 比较硬实 2)ALF 外再加pack ALF→不需要传统pack外壳 ON←加热、加压、热封→CPP 2.成型 目前使用昭和包装膜 Sony可以冲深到15mm ON:15/AL:40/CPP:30 Sony使用冲深到12mm ON:25/AL:40/CPP:30
4
昭和的ALF和DNP对比(续)
制作过程图示
AL单面表面处理
AL另一面表面处理
ON层挤压粘贴
热法:将CPP与MPP先融合在一起
干法:CPP层挤压粘贴
再经过漫长的高温过程使MPP熔化 并与AL黏结在一起
5
昭和的ALF和DNP对比(续)
Leabharlann 6)应用方向对比: ① 干法应用广泛。代表聚合物电芯的发展方向,主要应用于手机电池、 MP3、MP4等高能量密度的电池上。另外,CPP的干法品大量应用在 电动车、航模等大倍率、高容量动力电池上 ② 热法只可能应用在对容量要求不高的电池上
导线 极耳
万用表 电池 导线
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五、漏液解析

1.成形:成型冲破

2.电池装配 当T1>T2时,上部四角易破损,在热风后可能会漏液
电解液溢出处 AL 接 CPP 着 层 AL
T2 T1
电池本体

3.热封时: 热封时,模具设计不当,造成AL层破损,从而漏液 热封时电池与模具的预留位不够,导致分层,甚至漏液 热封条件(时间、压力、温度…)不足,可能会产生漏液
铝塑膜
成型工艺参考资料(机密)
1
一、昭和ALF的历史和优势





历史:97年和他社共同研制出ALF第一代 01年推出第二代(现我公司主推产品),03年于大陆推广。现 在在中国市场占有率为80%以上〈ATL、TCL、精进能源、优科等客户〉, 日本市场占有率为90%以上〈Sony使用100%,三洋≥80%,NEC……〉 优势<与DNP(大日本印刷)相比> 1)所有原料都由昭和集团各子公司协作完成。进料品质绝对保证 (昭和电工铝箔<产量350t/月>和树脂产量都是日本最大的) DNP(用的主要原材料是一样的)<如:CPP(树脂)和铝箔都是在昭和 进的> 2)研发是和Sony共同研发,技术绝对领先 举例:ALF研制出第三代,厚度更薄,冲深更深(Sony可以冲15mm), 昭和已经开发出燃料电池关键原材料,太阳能电池的关键性材料〉 3)昭和是全世界作为锂电池原材料最全的公司〈负极、VGCF、ALF、 Tablead(极 耳)、AL箔、Cu箔、胶体电解质等〉
24
2
二、昭和的ALF和DNP对比
3
昭和的ALF和DNP对比(续)
3)结构对比
ON(25μ)
接着剂(2-3μ) AL(40μ) 接着剂(2-3μ) CPP(40μ)
ON(25μ)
接着剂(2-3μ) AL(40μ) MPP(10-15μ) CPP(30μ)
昭和干法
DNP热法
4)性能对比: ①干法的优势在于冲深成型性能,防短路性能,外观(杂质、针孔、鱼眼少), 裁切性能上。另外耐电解液,隔水性良好。 ② 热法的优势只在于耐电解液和抗水性方面,而其冲深成型性能差,防短路性能差, 外观差,裁切性能差。 5)制作方法对比: 干法:AL和CPP之间用接着剂粘结后,直接压合而成。 热合:AL和CPP之间用MPP接着,然后再缓慢升温升压的条件热合成,制作过程 较长。并且由于长时间高温烘烤作用,使ALF脆化,从而导致冲深性能劣化。
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Nylon层分层的现象及原因




Nylon层分层的现象 铝塑膜在成型时不会有Nylon层和Al层分层的现象 一经热封会在某一个拐角或折边的地方发现有所谓的「起 泡」或分层现象,这其实是Nylon层和Al层分层的现象 而其他边和拐角都没有问题—如果是铝塑膜本身有问题的 话应该是各个边都会出现相同问题 Nylon层分层的原因 Nylon层在成型过程中过分延伸,在热封后Nylon层收缩, 当收缩力大于Nylon层和AL层的粘结强度时出现分层。 如果是批次不同有时有发生的话,说明即使不发生分层也 已经是在要分层的临界状态了,请按照如下对策调整各种 因素为盼。
正视图

俯视图
图2 冲头冲深面中空以防真空

图3 应用于大体积
备注:ALF冲深程度指标 四角最薄处厚度不小于原来的50% CPP40(60-65μm)
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成型工艺(模具冲深能力判定方法)

1.模具冲深能力判定方法.
成形深度T T T+0.5 T+1.0 T+1.5 1 ○ ○ ○ ○ 2 ○ ○ ○ ○ 3 ○ ○ ○ ○ 4 ○ ○ ○ ╳ 5 ○ ○ ╳ ╳
7)昭和三代产品比较: ① 第一代产品冲深性好,成本低,外观好,防短路性好。但是在抗水 性、耐电解液上比热合品稍差 ② 第二代产品保持第一代优点,并改善了抗水性、耐电解液性能。而 且由于得到广泛的应用,生产规模大,成本比第一代更低 ③ 第三代产品在第二代的基础上更进一步的提高了冲深性能,并降低 了总厚度,从而使制作更高商务电池成为可能,但对设备、模具精度 要求较高
加热、加压

加热、加压
ON 25μm AL 40μm CPP 40μm CPP 40μm AL 40μm ON 25μm d=0.25mm

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热封示意图
热封之前 ON AL CPP CPP
226μm
热封之后
113μm
190200μm
AL
ON
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ON
113μm
ON AL CPP
成形工艺(影响成型的因素) 2) 材料:
3)模具:
精度:镜面抛光度范围Ra=0.05-0.25μ
ALF干法冲深性好,热法差 昭和ON和CPP含有特殊润滑剂(具有活性物质,利于冲深)
T(mm)
4
5
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R
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软包装锂电池壳体探伤技术浅析

软包装锂电池壳体探伤技术浅析

软包装锂电池壳体探伤技术浅析摘要:聚合物软包装锂离子电池铝塑复合膜在电池的制造过程中起着至关重要的作用,不但保证电池内部系统的稳定,也防止外界水分的介入,是电池质量安全的保障,壳体的明显的缺陷通过外观的目测进行识别,而一些微观的破损,则需要一定探伤检测技术来完成,本文对锂电池壳体探伤检测技术进行简要总结与分析,对壳体探伤检测有应用意义。

关键词:铝塑膜,壳体,尼龙层,铝层,CPP层,VOC测试,正压吸附,壳电压检测1前言铝塑膜是聚合物软包装锂电池的重要组成部分,铝塑膜成分主要是尼龙层、铝层、CPP层,铝塑膜铝层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冲击损伤。

铝塑膜作为软包锂电池的外装部材,它的完好与否关系到电池的质量安全,对锂电池的性能有重大影响,壳体探伤检测技术显得尤为重要。

2聚合物软包装锂电池壳体制程状态2.1壳体零部件状态铝塑膜需要通过冲压成型机冲压将铝塑膜加工为特定尺寸封装壳体。

冲压过程,铝塑膜成型的壳体位置会被冲深拉伸,铝塑膜冲深后需要满足壳体各个角部的铝层厚度不能低于原铝层厚度的一定比例之下,否则在电池使用过程中有可能造成铝层破损,严重影响电池性能与安全。

作为风险管控点,铝塑膜壳体冲压成型机调试以及量产线生产均需要定时检测坑体角部残余铝层厚度。

冲壳壳体铝层厚度值分布在标准要求范围内。

铝塑壳体在冲壳拉伸过程中,最易造成CPP层的断裂,在电池装配后,会造成壳体铝层在内部与电池导通,铝层被电解液腐蚀导致电池破损,出现质量问题。

2.2壳体成品状态铝塑膜经冲压成型的壳体合格后,将完成卷芯入壳,然后将铝塑膜按照工艺要求在一定高温和一定压力下进行封装,将两个CPP层胶体进行融合。

经过制程后工序,对封装融合边进行折边,完成电池制作,达到成品状态。

封装后,封装边界CPP溶解量会影响到铝塑CPP层的完好性,而折边过程的工艺控制会影响壳体CPP层的损伤与否,如形成损伤,同样会导致上述质量问题。

铝塑膜检验标准

铝塑膜检验标准
相对湿度:45%~75%;
大气压力:86KPa~106KPa。
5.2检验内容
序号
检验
项目
检验标准
检验方法
1
外观
铝塑膜内外表面无划痕损伤、无蚀斑、污渍,无折皱、粘连、无针孔、气泡、杂物和凹凸点.
目视检验
2
尺寸
厚度根据供应商提供的规格检测(公差参考值±0.1mm)
用千分尺测量
宽度根据供应商提供的规格检测(公差参考值±1mm)
4.对“耐电解液腐蚀性能”的要求添加到“拉力测试”的要求中。
A02
2007-11-01
1.“拉力测试”的拉力标准由“≥35N/15mm”更改为“≥8N/5mm”。
2.取消“拉力测试”项目中对注液后拉力的要求。
7.0参考文件
N.A.
8.0质量记录
《进货检验Байду номын сангаас告》
9.0附件
N.A.
用直尺测量
3
成型深度
5mm深度成型无裂痕、破损
用生产现场模具成型、用卡尺测成型深度。
4
熔胶情况测试
熔胶面均匀,无气泡、杂物、凹凸点。
按正常工艺封焊,冷却后拉开封焊面,目视检查。
5
DSC曲线分析*
铝塑膜加工温度与供应商提供的原材料资料相符
用差式扫描量热仪测试后做DSC分析,铝塑膜加工温度应与供应商提供的原材料资料相符。
注:加“*”号的项目为选测项目,仅在首次来料检验、原材料情况异常或客户有特殊要求时进行选测。
6.0修订履历
版本
生效日期
变更内容
A00
2006-4-21
新版发行
A01
2006-7-21
1.取消“尺寸”检验项目中对卷芯内径和卷偏量的要求;

软包锂电池生产工艺

软包锂电池生产工艺

软包锂电池生产工艺软包锂电池生产工艺软包锂电池是一种新型的锂离子电池,具有体积小、重量轻、能量密度高等优点,因此在移动电子设备、电动车辆和储能领域得到广泛应用。

下面将介绍软包锂电池的生产工艺。

软包锂电池的生产工艺主要包括正极材料的制备、负极材料的制备、电池组装和封装四个步骤。

首先是正极材料的制备。

正极材料一般由锂盐、导电剂和粘结剂混合而成。

首先将锂盐(如锂钴酸锂)溶解在溶剂中,形成锂盐溶液。

然后将导电剂(如碳黑)和粘结剂加入锂盐溶液中,搅拌均匀,形成混合浆料。

最后将混合浆料涂覆在铜箔上,并通过烘干或滚压等工艺将混合浆料固化成正极片。

接下来是负极材料的制备。

负极材料一般由石墨、导电剂和粘结剂混合而成。

首先将石墨通过研磨、筛分等工艺处理成一定颗粒大小的石墨粉末。

然后将石墨粉末与导电剂(如碳黑)和粘结剂混合,形成混合浆料。

最后将混合浆料涂覆在铝箔上,并通过烘干或滚压等工艺将混合浆料固化成负极片。

然后是电池组装。

电池组装包括正负极片的层叠、隔膜的安装和注电解液等步骤。

首先将正负极片交替层叠,并加入隔膜,形成电池芯。

然后将电池芯放入铝塑膜袋中,并通过封合工艺封装成软包锂电池。

最后在封装过程中注入电解液,使电解液与正负极片接触并形成电池反应。

最后是软包锂电池的封装。

软包锂电池封装一般采用热封工艺。

首先将电池芯放入铝塑膜袋中,并通过预热将铝塑膜袋封合。

然后将封好的电池芯进行绝缘和防水处理,使其具有较好的安全性能和使用寿命。

软包锂电池的生产工艺是一个相当复杂的过程。

在生产过程中需要严格控制各个环节的质量,并采用先进的工艺和设备,以确保电池的性能和安全性。

此外,还要进行严格的质量检验,以确保生产出的电池符合相关标准和要求。

总之,软包锂电池的生产工艺包括正负极材料的制备、电池组装和封装等步骤,需要严格控制质量和采用先进工艺,以确保生产出的电池具有良好的性能和可靠性。

电芯制作工艺流程

电芯制作工艺流程

电芯制作工艺流程电芯制作工艺流程一、材料准备1. 正负极材料:通常为锂钴酸锂、锰酸锂、三元材料等。

2. 电解液:通常使用有机碳酸盐电解液。

3. 隔膜:隔离正负极,防止短路,通常为聚烯烃膜。

4. 铝塑膜:用于包裹整个电芯。

二、正负极材料的制备1. 正负极材料的混合:将正负极材料按照一定比例混合均匀。

2. 涂布:将混合好的正负极材料通过涂布机均匀地涂布在铜箔或铝箔上。

3. 干燥:将涂布好的正负极片放入干燥室中进行干燥,使其失去残留的溶剂和水分。

三、制作电芯1. 制作单体:将干燥好的正负极片和隔膜按一定顺序叠放在一起,并经过压力和温度的处理,形成单体。

2. 组装电芯:将多个单体按照一定的顺序和方式组装在一起,形成电芯。

3. 焊接:将电芯的正负极引线与电芯底壳相连,进行焊接。

4. 充电:将电芯连接充电器进行充电,使其达到设计要求的容量和电压。

5. 包装:将充好电的电芯用铝塑膜包裹起来,并加上标签和保护装置。

四、质检1. 外观检查:检查铝塑膜是否完好无损,标签是否清晰可辨。

2. 容量测试:使用测试仪器对电芯进行容量测试,确保其符合设计要求。

3. 内阻测试:使用测试仪器对电芯进行内阻测试,确保其内部结构完好无损。

五、成品入库经过严格的质检后,符合要求的电芯将被送往成品库存中,并等待下一步应用。

总结:以上是一个基本的制作流程。

随着科技进步和市场需求变化,制作工艺也在不断优化和改进。

但是无论如何改进,安全始终是最重要的考虑因素。

只有严格遵守制作流程和质量标准,才能生产出高品质的电芯,为人们的生活和工作带来更多便利。

三元材料锂电池是怎么回事(二)

三元材料锂电池是怎么回事(二)

锰酸锂材料的安全等级更高, 在20Ah以下等级的锂电池使用 锰酸锂材料有很高的安全等级
锰酸锂的克容量和体积容量较 三元材料小,相同容量的重量 较大 锰酸锂工作电压平台高(3.83.9V), 所以相同容量的电池的能量高; 约高5-10%。
锰酸锂整个循环寿命曲线很平 缓;目前的电池组平均循环寿命 在600次以上;
电芯的排列要考虑整车的美观,更重要的是要考虑电池组设计适合批量生产的 需求;
保护板的参数设定必须和控制器的参数设定相匹配,以达到最优工作状态;
充电器是电池组系统中不可缺少的部件,其参数的设定必须和保护板的相关参 数相匹配,必须要要经过电池制造商的技术确认,不可随意从市场上购买;
2、锂电池相关名词解释
高,星恒电源的单体电芯,1 0Ah电芯的重量相差约60g
由于采用了铝塑膜作为外 包装,而电芯内部实际上仍和硬 壳一样,在封装时,必须采用抽 真空封口方式,造成的结果是电 芯内部电解液量偏少,对电芯的 300周后的循环产生不良影响
电芯包装采用的是CPP热封 方式密封,不管密封层有多厚, 但是CPP是会透水的,在长时间 放置时,环境中的水分会透过C PP渗透到电芯内部,当水进入到 电芯内部时,会对电芯的性能产 生致命的影响
B、 锂离子电芯(Cell)
电芯:直接将化学能转换为电能的基本单元装置,包括电极、隔膜、电解质、外壳 和端
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子等,并被设计成可充电。 锂离子电芯:含有机溶剂电解质,利用储锂的嵌入化合物或单质作正极和负极 的蓄电池,
未含有电子控制装置。
C、电池组(Battery) 由一个或多个单体电池连接而成的可以直接作为电源使用的组合体。它包
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常见电芯问题整理

常见电芯问题整理

如何测试K值?ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K值是用于描述电芯自放电速率的 物理量,其计算方法为两次测试的 开路电压差除以两次电压测试的时 间间隔,公式为OCV2-OCV1/△T。 电芯在出货之前,一定要进行K值 测试,并将K值大的电芯挑出来。 电芯电压下降速度太快,电芯的电 压一致性会随着时间的推移变的越 来越差。
什么是边电压?
锂电池爆炸的原因-外部短路
当电芯外部发生短路,电子组件又未能切断回路时,电芯内 部会产生高热,造成部分电解液汽化,将电池外壳撑大。当 电池内部温度高到135摄氏度时,质量好的隔膜纸,会将细 孔关闭,电化学反应终止或近乎终止,电流骤降,温度也慢 慢下降,进而避免了爆炸发生。但是,细孔关闭率太差,或 是细孔根本不会关闭的隔膜纸,会让电池温度继续升高,更 多的电解液汽化,最后将电池外壳撑破,甚至将电池温度提 高到使材料燃烧并爆炸。
100%充电状态
94%(一年以后) 80%(一年以后) 65%(一年以后) 60%(3个月以后)
电芯或电源类产品的存储要求:
电芯的存储温度要求如下,电芯存储的电压范围一般为3.75 ~ 3.95V,入库超过半年以上的电芯,需要进行重新老化检 测,仓管人员需按照温湿度点检表上时间段要求进行实际确 认与点检(≥2次/天);
故障都发生在什么时候?
所有元件和系统的失效曲线形状都近似相同,如下“浴盆 曲线”,只是时间轴方向上的延伸率不同。可以根据故障 发生期可以分为三个区域:早期故障其(Ⅰ),有效工作 期(Ⅱ),生命终期(Ⅲ)。
电源产品为什么要进行老化测试?
早期故障期(Ⅰ)通常是由于潜在的材料失效或者是在发货 前的最终产品检测中没被发现的制造缺陷所造成的。早期故 障通常持续时间较短,即使是很复杂的系统在使用了200小 时候也很少再出现早期故障。 对于DC-DC转换器来说,大多数早期故障会在使用24小时内 发生。试想一个DC-DC转换器的工作频率为100Hz,开关三 极管和变压器在使用的第一天就会被操作一亿四千万次以上, 如元件有缺陷则会在这段时间内暴漏出来。 故大多数DC-DC制造商使用预烧处理来发现主要的早期故障。

锂电池电芯制作工艺流程

锂电池电芯制作工艺流程锂电池电芯是锂离子电池的核心组成部分,它通过将正负极材料与电解液隔离并通过离子传输实现电能的储存和释放。

制作锂电池电芯的工艺流程包括材料准备、电极制备、电芯组装和封装等步骤。

材料准备是制作锂电池电芯的第一步。

电芯的主要材料包括正负极材料、电解液、隔膜等。

正极材料通常采用锂钴酸锂、锂镍酸锂、锂铁酸锂等化合物,负极材料一般采用石墨。

电解液主要是含有锂盐和有机溶剂的混合物,用于传输离子。

隔膜则用于隔离正负极材料,防止短路。

接下来是电极制备的步骤。

正负极材料需要经过混合、涂覆和干燥等工艺步骤制备成电极片。

首先,将正负极活性材料与导电剂、粘结剂等混合均匀,形成电极浆料。

然后,将电极浆料涂覆在铜箔或铝箔上,并通过烘干等工艺使其成为具有一定厚度和一定形状的电极片。

电极制备完成后,进行电芯的组装。

电芯的组装包括将正负极片与隔膜叠放,形成电芯层叠结构。

在层叠过程中,需要保留正负极片的连接部分,形成正负极电极片的引线。

同时,要保证正负极电极片和隔膜之间的紧密接触,并确保正负极之间没有短路。

电芯组装完成后,进行封装。

封装是为了保护电芯,防止电芯受到外界物理损伤和电化学反应。

常见的封装方式包括铝塑封装和软包封装。

铝塑封装通过将电芯置于铝塑膜内,然后采用热封工艺封口。

软包封装则采用铝塑膜或者聚酰亚胺薄膜将电芯包裹起来,并通过热封或者胶水固定。

经过一系列的检测和测试,锂电池电芯可以进行分选和组装成电池组,用于各种应用领域。

在电芯制作过程中,需要注意保证材料的纯度和质量,控制工艺参数的准确性,以确保电芯的性能和安全性。

锂电池电芯制作工艺流程包括材料准备、电极制备、电芯组装和封装等步骤。

通过严格控制每个步骤的工艺参数和质量要求,可以制作出性能稳定、安全可靠的锂电池电芯。

锂电池电芯的制作工艺不断优化和改进,以满足不同应用场景对电池性能的需求。

软包锂离子电容器极耳与铝塑膜热封性能分析

软包锂离子电容器极耳与铝塑膜热封性能分析发布时间:2023-02-07T03:16:22.202Z 来源:《中国电业与能源》2022年9月17期作者:肖亚斌[导读] 随着我国新能源汽车市场的快速发展,软包锂离子电容器由于其能量密度高肖亚斌深圳市中基自动化股份有限公司 518100摘要:随着我国新能源汽车市场的快速发展,软包锂离子电容器由于其能量密度高、循环寿命长、热稳定性强等优势特点,从而被广泛应用于新能源汽车当中。

而极耳与铝塑膜作为软包锂离子电容器的重要组成部分,影响着电容器材料中的电解质、活性物质以及内部电荷大小,因此采用热封极耳和铝塑膜是目前应用广泛的两种方法。

基于此本文结合自身的工作经历,对软包锂离子电容器极耳与铝塑膜热封性能进行分析研究,旨在进一步提高软包锂离子的热封稳定性,加强电容器的使用寿命,最终快速新能源汽车产业的发展。

关键词:软包锂离子电容器;极耳热封性;铝塑膜热封性前言:目前在软包锂离子电容器的热封性能研究中,采用热封极耳和热封铝塑膜是作为常用方法。

其中在极耳应用方面,一般采用高铝塑结构极耳,在铝塑膜应用方面,一般采用0.5μm铝塑膜进行热封。

尤其是铝塑膜的研究中,作为一种薄膜形式的锂离子电容器铝塑胶层,主要是由粘合剂、保护层以及隔膜所组成,而保护层中的热封胶层和耐高温胶层作一种性能良好的热封材料,能够使铝塑膜具备良好的热封性,从而进一步提高软包锂离子电容器的使用寿命。

一、软包锂离子电容器极耳热封性能分析(一)实验材料选择由于目前软包锂离子电容器所用主要为石墨负极,因此首先要满足高能量密度要求。

根据电池电芯质量要求,需选用容量和功率大,同时还具有良好的导电能力的材料。

本人2009年2月-2012年3月,在广州友田机电设备有限公司,从事自动化焊接设备电气设计。

2013年5月-2019年5月,在深圳市海得地实业有限公司,从事动力电池切片和叠片设备,2019年5月-至今,在深圳市中基自动化股份有限公司,从事自动化焊接封装设备电气设计因此有着相对丰富的工作经验,经过研究表明,锂离子电池电极材料主要为石墨粉和碳粉两种。

锂离子电芯生产过程工艺流程图--

弧形
NG 分容复测
高温折边
测电压
高温 老化
OK 测电压
分容
批准 日期
夹具整形
外观 检查
二次软包装锂离子电池生产过程工艺流程图
正极 原料
粉料烘烤
正极配料
铝箔 正极涂布
负极 原料
粉料烘烤
NG 测含 水量
负极配料
铜箔 负极涂布
正极段 切大片
正极连 续辊压
负极段 切大片
负极连 续辊压
正极辊 压大片
正极段 切大片
负极辊 压大片
负极段 切大片
正极小 片分切
负极小 片分切
外观检查 外观检查
正极 耳
电芯入包 装膜
一次短 路检测
卷芯平压
外观 检查
卷芯卷绕
折边
方形
真空吸液
图 例 附 号 说 明
编制 日期
真空预封
需用原 材料
检验工序
暂存等 待工序
常温 搁置
预充化成
测电压
高温 静置
热压
操作工序
操作并检 验工序
贮存工序
成品入库/ 成品出货
成品包装
外观 检查
审核 日期
真空热封
二次热封
切边
正负极转 镍、贴胶纸
称重 配片 抽检有偏重时 抽检无异常时
负极 耳
称重 配片 抽检有偏轻时
抽检无异常时
铝塑 膜
铝塑膜 成型
正极耳 裁切
正极焊 正极耳
负极耳 裁切
负极焊 负极耳
正极除尘
高温 胶带
正极耳 位包胶
负极除尘
高温 胶带
负极耳 位包胶
隔膜
隔膜裁切
注电解液

电池基础知识

• 露点:在固定气压下,空 气所含气态水达到饱和饱 和而凝结成液态水所需降 至的温度。
• ppm:百万分之
4.5容量
• 电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量, 以符号C表示。常用的单位为安培小时,简称安时(Ah) 或毫安时(mAh)。
4.6电压
• 电池正负极之间的电势差。常用的单位为伏特,简称伏 (V)或毫伏(mV)。锂电(钴酸锂/三元/锰酸锂)安全工作 上限电压4.2V或4.35V,下限电压3.0V。
• 电解液根据不同的安全性能的要 求会添加不同的增强安全性能的 添加剂,如防过充的、阻燃的、 提高高温性能的、提高储存性能 的、提高低温性能的等
1.2.5锂离子电池结构——铝塑膜
软包装锂离子电池的包装膜为铝塑膜; 我们使用过的铝塑膜的主要生产厂家为:日本DNP 和昭和,韩国栗村,国产有紫江,华谷,卓越等 铝塑膜由多层聚合物薄膜和Al层复合而成,一般最 外层为NYLON层,粘接到Al层,内层为CPP层,也有 在CPP和Al层间多粘接一层PET层的,用来防止短路;
• 2.粉尘控制:文件规范涂布烘道、制片环境粉尘、 正负极片料的粘接好(是否易掉料)、卷绕机台 清洁频率与要求
• 3.注液前水分控制:严格按照工艺要求烘烤,做 好过程自检巡检;
• 4.禁止用酒精清洗注液系统;
• 5.导入新的电解液前做压降评估测试;
• 6.常规化成电芯谨慎推行精准注液,批量生产前 进行试验;
1.2.4锂离子电池结构——电解液
电解液具有一定 的腐蚀性,更换电解 液时,须带防护眼镜
• 电解液多为六氟磷酸锂的1mol/L 碳酸酯溶液,根据电池的不同用 途,溶质也可以是:六氟砷酸锂、 高氯酸锂、三氟甲基二乙基磺酸 锂或者其组合等,溶剂可以是碳 酸二甲酯、碳酸乙酯、碳酸丙烯 酯、碳酸甲乙酯或者其不同比例 的组合等。
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