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铝塑膜包装

包装用铝塑膜

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包装用铝塑膜设计组成及主要应用领域
软包锂电池所用的封装材料是铝塑复合膜,简称铝塑膜,主要应用于软包锂离子电池电芯外包装封装。以铝塑膜封装的软包锂电池主要应用于3C领域,近年来逐步渗透到新能源汽车行业,为各个型号的汽车提供了安全、稳定的动力输出。
铝塑膜的设计、制造技术要求较高,目前国内90%的市场主要被日本、韩国等日韩企业垄断,国内企业等公司,也正在加快铝塑膜的开发和生产,但是与日韩企业相比仍有一定差距。铝塑膜的厚度有不同规格,其结构主要是由三种材料复合而成,由内到外分别为CPP层、Al层、尼龙层。对裸电芯进行封装前,要进行铝塑膜的冲切,将铝塑膜冲成所需的规格后,进行电芯封装。冲切凹坑的最内侧材料是流延型聚丙烯薄膜(CPP),其具有一定熔点,封装时两面CPP层材料相对在一定温度和压力下融化并粘结到一起。CPP层材料与金属Ni、Al及极耳胶具有良好的热封粘结性,本身具有良好的耐电解液和抗HF性能,同时CPP层也有较好的绝缘性和物理防护性能,可以有效防止电极与锂离子电池软包材料之间的短路从而引起的铝塑膜腐蚀。中间的Al层材料主要目的是防止空气中水分的渗入,水分渗入电芯内部会与电解液反应生成HF并形成副反应产生大量气体,造成锂电池鼓胀,是锂电池的重要隐患之一。Al层具有一定的强度可以防止外力对电芯的损伤。最外层的尼龙层主要是防止空气中氧的渗透,维持电芯内部环境。最外层采用尼龙层也是由于其具有良好的冲深性能,在早期的铝塑膜中外层采用PET,但是由于PET自身张力大,导致产生弯曲,成型性差而被弃用。

包装用铝塑膜
 
包装用铝塑膜制造方法及材料
铝塑膜的制造方法主要有热法和干法两种,热法工艺是铝层和CPP层之间用MPP粘结,在一定温度下热压合成。高温下MPP中范德华力被破坏,老化,抗短路性能会急剧下降。同时,由于其分子间结构被破坏,导致韧性降低,成型过程中容易破裂。干法工艺为在PP和铝层中间加粘结剂直接复合,采用绝缘粘结剂,无需高温处理故防短路性能要好于热法工艺。且粘结剂本身延展性好于PP层,不需要高温处理不影响成型。铝塑膜的是由外层尼龙层、粘合剂、中间层铝箔、粘合剂、内层热封层构成的多层膜,其主要用途就是作为电芯的封装材料,是软包锂电池的封装材料,铝塑膜的特点如下:1.具备极高的阻隔性。2.具有良好的热封性能。3.材料耐电解液及强酸腐蚀。4.具有良好的延展性、柔韧性和机械强度。目前铝塑膜厂家大多都是采用以下两种生产工艺:1.可扩展性冲深:铝塑膜受到压边圈压力较大,固定部分不产生变形,铝塑膜边缘固定,难以对对冲深部分进行补偿,深浅可调性差,形成边缘部分由底部补偿。2.补偿性冲深:铝塑膜边缘压力可调,铝塑膜整体运动和变形,铝塑膜冲深部分可由边缘和底材补偿,冲深能力强,厚度均匀。3C、储能、动力领域对软包电池持续增大的需求,铝塑膜作为为软包电池中必不可少的封装材料,将带动铝塑膜的市场需求。

包装用铝塑膜
 
包装用铝塑膜是有哪些结构组成,优点是什么?
铝塑膜结构:最外层是尼龙层,中间是铝箔,内层为热封层,每层之间以粘结剂粘合。1.粘结性助剂:也叫基础层,主要由尼龙外阻层(ON)或PET构成,作用是保护中间层不被划伤;2.胶水层;3.阻透层(AL)铝层:保护形态成型,防正水分入侵;4.胶水层;5.高阻隔层(CPP):也叫耐电解液层,主要为聚丙烯材质
铝塑膜优势:
1.极高的阻隔性:比普通铝塑复合膜的阻隔性高10000倍。
2.良好的冷冲压成型性:冲压成型性能优良便于生产成型。
3.耐穿刺性:聚合物锂电池芯周边有铜、铝网毛刺造成点状腐蚀,加速电化、抽真空收缩时,毛刺会猛刺内膜,可能刺穿内膜直至铝箔,电芯内的氢氟酸将直通铝箔学腐蚀,改编电解液组成,严重时将铝箔腐蚀穿而漏液,同时会造成短路,导致电池报废。
4.耐电解液稳定性:多种有机溶剂通常会溶胀、溶解,吸收软包装材料,它们是胶粘剂的良好溶剂,会破坏复合层间粘结效果,改变电解液中组分的浓度,进而影响电池的电性能。而强腐蚀性氢氟酸的存在,将严重腐蚀铝箔,使内膜与铝箔分离,进而把铝箔腐蚀穿孔,从而破坏整个包装。
5.耐高温,绝缘性强:金属电极片厚度100μ左右,在170℃和3kg/cm2左右的压力下热封时,内膜中如果没有耐高温的绝缘层存在,金属电极常常被压到包装铝箔上,造成短路,使电池报废,成品率降低。
 
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