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(污视频下载電池)軟包鋰電芯生產封裝流程
1、軟包(bāo)電芯
目前我們所見到的軟包電芯均是使(shǐ)用鋁塑膜為包裝的材料的電芯,廣義來講,鋰離子軟包電芯分為兩大類,一類(lèi)是使用鋁塑膜作為包裝的電芯,另一類(lèi)是(shì)金屬外殼電芯,金屬包裝電芯(xīn)又(yòu)包(bāo)括鋼殼、鋁殼等等。
不同的外包裝材料決定了使用不同的封(fēng)裝方式,聚合物軟包電(diàn)芯采用熱封裝(zhuāng),金屬包裝電(diàn)芯則采用焊接的方法(fǎ)。
2、包裝(zhuāng)軟膜(mó)-鋁塑(sù)膜
鋁塑複合膜大致可以分為三層——內層為粘結層,多采用聚乙烯或聚丙烯材料, 起封口粘(zhān)結作用;中間層(céng)為鋁箔,能夠防止電(diàn)池外部水汽的滲入,同時防止內(nèi)部電解液的滲出;外層為保護層,多采用高熔點的聚酯或尼龍材料,有很強的機械性能,防止外力(lì)對電池的損傷,起保護(hù)電池的作用。
高質量的鋁塑複合膜的研製和開(kāi)發是液態軟包裝鋰(lǐ)離子電池這一高新技術產品研製成功的(de)關(guān)鍵。作為液態軟包裝鋰離子電池的外殼,該鋁(lǚ)塑(sù)複合膜不再(zài)僅僅(jǐn)是電池的簡單外包裝,而且是構成液態軟包裝鋰離(lí)子電池的一個不(bú)可缺少的重要組成部分。
如果對這種軟包裝材料的重(chóng)要性認識不夠,將很不利於軟包裝電池的設計(jì)和開發。它在液態(tài)軟包裝鋰離子電池的研製中有(yǒu)如此重(chóng)要的地(dì)位,說明該產(chǎn)品有高的技術含量,在設計、製造及其應用上都和普通的複合包裝材料(liào)在性能上有質的差別。
國內外各生產廠正抓緊對自己的產品進行不斷改良,鋁塑複合膜的生產(chǎn)技術也(yě)正處於(yú)不斷研究發展之中。
3、鋁塑膜衝壓成型工藝
軟包電芯(xīn)可以根據客戶的需求設計成不同的尺寸,當外形尺寸設計好後,就需要開具相(xiàng)應的模具,使鋁塑膜衝壓成型。成型工藝也叫作衝坑,就是利用成型的模具在鋁塑膜上衝出一(yī)個能夠卷芯的坑。
鋁塑膜衝好後,裁剪成型,一(yī)般稱為(wéi)pocket袋,一般(bān)電芯較薄的時候選擇衝單坑,在電芯較厚的時候選擇(zé)衝雙(shuāng)坑,衝雙(shuāng)坑時會(huì)因(yīn)為一邊的變形(xíng)量大(dà)會突破鋁(lǚ)塑膜的變形極限而導致破裂。
有時候會根據設(shè)計要求,會在衝坑一側選擇衝一個小坑,以擴大氣袋的體積。
4、包裝側封(fēng)、頂封工藝
封裝(zhuāng)工序包含頂封、側封(fēng)兩個工(gōng)序(xù),首先要把卷繞(rào)好的卷芯放到衝(chōng)好的坑裏,然後將未衝一側沿衝坑一側對折。
鋁塑膜裝入卷芯後,需要封裝的位置包括頂封區(qū)、側封(fēng)區、一封區、二封區。
將卷芯放入鋁塑膜後(hòu),就可將鋁塑膜(mó)放到夾具中,在頂封、側封機中進行封裝(zhuāng)。
頂封是要封住極耳的,極耳是金屬(正極鋁,負極鎳),怎麽跟PP封裝到(dào)一起呢?這就要靠極耳上的一(yī)個小(xiǎo)部件—極耳膠來完成了。
極耳膠具體的結構我不(bú)是很清(qīng)楚,希望有懂行的(de)人來補充。我隻知道它也有PP的成本(běn),也就(jiù)是說在加(jiā)熱時能夠熔化黏結。在極耳位的封裝見下圖中圓圈部分(fèn)所示。
封裝(zhuāng)時,極耳膠中的PP與鋁塑膜的PP層(céng)熔化黏結,形成了有效的封裝結構。
5、注液、預封工藝
軟包電(diàn)芯在頂側封後,需要做x-ray檢查其卷芯的平行度,然後就進入(rù)幹燥房除水氣。在幹燥房靜置若幹時間後,就進入了注液與預封工藝。
電芯在頂側封完成後就剩下氣袋那邊一個開口,這個(gè)開(kāi)口就是用來注液的。在注液完成後,需要馬上(shàng)進行氣袋(dài)邊的預封,也叫(jiào)作一封。
一封完成後,電芯內部就完全與外部環境隔絕了(le)。
6、靜置、化成、夾具整形
在注液(yè)與一封完成後,需(xū)要將電芯進行靜置,根據(jù)生產工藝的不(bú)同,分為高溫靜置和常溫靜置,靜置的目的(de)是為了讓注入的(de)電解(jiě)液充分浸潤機片,然(rán)後就(jiù)可以拿去做化成了。
化成就是對電芯的首次充電,但不(bú)會充到(dào)最高(gāo)電壓,充(chōng)電的電流也(yě)非常的小。化(huà)成的目(mù)的是讓電極(jí)表(biǎo)麵(miàn)形成穩定的SEI膜,也是相(xiàng)當於一個把電芯激活(huó)的過程。
在這個過程中會產生一定量的氣體,這也就是為什麽會預留一個氣袋(dài)了。
有些工廠會使用夾具化成,把電芯放到夾具裏(lǐ)再(zài)上化成櫃(guì)。這樣產(chǎn)生的氣體會充分的(de)擠(jǐ)到氣袋裏,同時化成後的電極界麵更佳。
在化成完成(chéng)後,有些電(diàn)芯,尤其是厚電芯,由(yóu)於(yú)內部應力較大,會產生一定的(de)變形。所以某些(xiē)工廠(chǎng)會在化(huà)成後(hòu)設置一個整形的工序,也叫作夾具baking(烘烤)。
7、二封工(gōng)藝
二封時(shí),首先由鍘刀將氣袋刺破,同時抽真空,這樣(yàng)氣袋中的氣體(tǐ)與一部分電(diàn)解液會被抽出。然後馬(mǎ)上進行二封(fēng),保證(zhèng)電芯(xīn)的氣密性。最(zuì)後把氣袋剪去,一(yī)個軟包電芯就基本成型了。
8、後續(xù)工序
二封剪完氣袋(dài)後需要進行裁邊與折邊,保證電芯寬度不超標。折邊後的電芯就會進入分容櫃進行分容,其(qí)實就是容量測試。
分容完成後,容量合格的電芯就會進入後續工藝(yì),包括外觀檢查、貼黃膠、邊電壓檢測、極耳(ěr)轉(zhuǎn)接(jiē)焊等等,可以根據客戶需求增減若幹工序,最後進行OQC檢查,然(rán)後進行包裝出貨。