鋁塑膜簡介
軟包锂電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電芯外包装封装。以铝塑膜封装的軟包锂電池主要应用于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。
鋁塑膜的設計、制造技術要求較高,目前國內90%的市場主要被日本的DNP/昭和電工、韓國栗村等日韓企業壟斷,國內企業例如新綸科技、佛塑科技等公司,也正在加快鋁塑膜的開發和生産,但是與日韓企業相比仍有一定差距。鋁塑膜的厚度有不同規格,其結構主要是由三種材料複合而成,由內到外分別爲CPP層、Al層、尼龍層。
鋁塑膜基本構成圖:

對裸電芯进行封装前,要进行铝塑膜的冲切,将铝塑膜冲成所需的规格后,进行電芯封装。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,如图2所示。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,水分渗入電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電芯的损伤。最外层的尼龙层主要是防止空气中氧的渗透,维持電芯内部环境。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。
鋁塑膜的制造方法主要有熱法和幹法兩種,熱法工藝是鋁層和CPP層之間用MPP粘結,在一定溫度下熱壓合成。高溫下MPP中範德華力被破壞,老化,抗短路性能會急劇下降。同時,由于其分子間結構被破壞,導致韌性降低,成型過程中容易破裂。幹法工藝爲在PP和鋁層中間加粘結劑直接複合,采用絕緣粘結劑,無需高溫處理故防短路性能要好于熱法工藝。且粘結劑本身延展性好于PP層,不需要高溫處理不影響成型。
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