软包装锂电芯的封装原理

  仪器信息网 ·  2012-10-19 17:23  ·  37163 次点击
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,是电芯内部环境的最直接的包装保护,绝缘,有效阻止内部电解质等与Allayer接触,避免Allayer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Allayer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Topsealing、Sidesealing、Vacuumsealing和Degassing工序.
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