锂离子电池铝塑膜详解

时间:2021-10-14 17:59  作者:Snow   

锂离子电池的铝塑膜是电芯封装的关键材料，在电池安全方面发挥重要作用。   　　铝塑膜是什么?   　　铝塑膜 (Aluminum Laminated Film, ALF) 是软包装锂电池电芯封装的关键材料，是由多种塑料、铝箔和粘合剂组成的高强度、高阻隔的多层复合材料。单片电池组装后用铝塑膜密封，形成一个电池，铝塑膜起保护内容物的作用。软包锂电池用铝塑复合膜具有良好的阻隔性、耐电解液稳定性、冷冲压成型性、抗穿刺性和绝缘性，是软包锂电池中最为关键的一个安全环节，是技术要求极其苛刻的一种复合材料。   　　铝塑膜有怎样的结构?   　　铝塑膜是电池中包裹电芯的重要材料，其中间部分为铝箔，内外覆盖隔层。   　　典型铝塑膜的结构主要为：ON(表层)/Al(铝箔层)/CPP(树脂层)。其中，最外层通常为尼龙层或PET与尼龙的复合层，主要起防污染、耐腐蚀及防止外力损伤的保护功能;中间铝箔层为基体材料，起防水、阻隔作用及产品形态成型;聚丙烯为热封层，主要作用是封口粘接，并起到将铝层与电芯隔开，防止包装的电解质泄露而腐蚀铝箔;粘合剂或粘合树脂复合层主要起到层间强联接作用。   　　铝塑膜生产工艺   　　铝塑膜的结构按照生产工艺方法方法分为昭和干法和DNP热法。 　　干法生产工艺是日本昭和和日本索尼共同研发出来的，由于索尼的电解液是固态的，不需要铝塑膜耐电解液性能，因此日本昭和的干法工艺中使用到了接着剂，而接着剂的耐电解性能比较差，这在一定程度上影响了锂电池铝塑膜的使用寿命。   　　昭和铝塑膜的优点：成本低，供货速度快;外观光滑平整，无沙眼、褶皱;冲深性能好，能满足大部分聚合物锂离子电芯的要求(匹配昭和冲深设备冲深可达8～10mm);热封性能;在适当温度、压力、时间条件下，昭和铝塑膜封接强度、封接绝缘性、密封性远优于同类产品;耐电解液性能，昭和铝塑膜内层为高纯度CPP，具有良好的耐电解液腐蚀的性能。   　　昭和电工铝塑膜广泛应用于MP3、移动电话、平板电脑、掌上电脑、航模、UPS、电动自行车等聚合物锂离子电池。   　　热法生产工艺是由日本DNP和日本尼桑公司为了生产汽车用电芯而共同开发的铝塑膜产品，在耐电解性能方面优于日本昭和。日本藤森锂电池铝塑膜的生产过程中也采用了日本DNP的热法技术，2011年日本藤森开始进入中国市场。但是目前日本藤森的产品不能用于出口电芯，主要原因是技术方面抄袭日本DNP，出口产品会受到专利的限制。   　　铝塑膜有哪些指标   　　厚度：厚度是铝塑膜整体厚度指标。根据铝塑膜的厚度，可将其分为 88μm、113μm、152μm 三种。88μm 铝塑膜适用于薄型化数码电池，113μm 铝塑膜适用于3C移动电池;152μm 厚度的铝塑膜则适用于动力电池领域。   　　剥离强度：剥离强度是指粘贴在一起的材料，从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。   　　热封强度：热封强度是指二层相同或不同塑料材料在一定熔融温度下经一定压力后，热粘合在一起后达到的剥离强度。例如某些铝塑膜要求的检测条件是温度180℃、面压力0.6MPa、时间3秒，88μm的铝塑膜要求的剥离强度不小于40N/15mm，而152μm的铝塑膜要求的剥离强度不小于70N/15mm。   　　耐电解液性：指的是铝塑膜浸泡在特定组分的电解液经过一定时间之后的剥离强度和热封强度。例如某厂生产的铝塑膜需要将样品浸泡于电解液，85℃*24hr，EC:DEC:DMC=1:1:1,LiPF6 1mol/L;要求测试剥离强度不小于5N/15mm，热封强度不小于30N/15mm。   　　铝塑膜特性   　　具有极高的阻隔性，比普通铝塑复合膜的阻隔性高10000倍;   　　具有极好的耐电解液性能;   　　具有良好的冷冲压成型性;   　　具有优良的热封强度，利于电池封装加工;   　　具有优异的冲压成型性;   　　具有卓越的耐电解液腐蚀性，通过创造性的防腐蚀处理工艺，使得产品中：不含有重金属;   　　耐酸腐蚀性能卓越;铝层经冲压变形后防腐处理层具备一定的自愈性，保证电池长期使用的可靠性;   　　具有优异的热封性能，耐高温，绝缘性强：无论是侧封、顶封、注液后封口性能均达到或超过同行业水平;可以在较宽的温度范围内保持较高的热封强度，对于电池的加工及耐久性使用有利。同时在绝缘性、摩擦系数、抗穿刺性能、弯曲性能、水分透过性、氧气透过性、印刷性能等各项物性均通过严格测试。 来源:电池联盟   (责任编辑：Snow) 文章标签： 锂电池 铝塑膜

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