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軟包鋰離子在封裝時如何進行第壹次折疊

鋁塑膜成型工藝,軟包芯可以根據客戶的需求設計成不同的尺寸,當尺寸設計好後,就要開相應的模具,讓鋁塑膜成型。成型工藝也叫沖坑,顧名思義,就是利用成型模具在加熱的情況下,在鋁塑膜上沖出壹個可以裝芯的坑。

鋁塑膜沖切成型後,壹般稱為Pocket。壹般來說,鋁芯較薄時選擇單坑,鋁芯較厚時選擇雙坑,因為單側變形量太大,會突破鋁復合膜的變形極限,導致斷裂。

有時,根據設計,會在氣囊位置打壹個小坑,以增大氣囊的容積。

頂側密封工藝,頂側密封工藝是軟包鋰離子電池芯的第壹道封裝工藝。頂側密封實際上包含頂封和側封兩道工序。第壹步是將卷繞好的電芯放入打好的凹坑中,然後將包裝膜沿虛線折疊。

下圖顯示了鋁塑膜裝入卷芯後被封裝的幾個位置,包括頂封區、側封區、第壹封區和第二封區。下面塗層在線將逐壹進行分析。

將鋁芯放入凹坑後,可將整張鋁復合膜放入夾具中,在頂封機和側封機中進行頂封和側封。頂面和側面封口機是這樣的:

圖中這種頂面和側面封口機有四個夾具,左邊的夾具用於頂面封口,右邊的夾具用於側面封口。這兩塊黃色的金屬片就是上封頭,下面還有壹個下封頭,封裝時兩個封頭用壹定的溫度(壹般在 180 ℃ 左右)壓在壹起,當壓在鋁塑膜上時,鋁塑膜上的 PP 層熔化,然後粘合在壹起,這樣封裝就OK了。

還是要講壹下頂封,頂封部位如下圖所示。頂部密封是為了密封耳片,耳片是金屬的(正極鋁,負極鎳),如何與 PP 封裝在壹起呢?這就需要焊片的壹小部分,即焊片粘合劑。下圖中的圓圈所示為焊片的封裝。在封裝過程中,凸耳粘合劑中的 PP 會熔化,並與鋁塑復合膜的 PP 層粘合在壹起,形成有效的封裝結構。

註液、預封過程中,軟包裝卷芯在封口的上側,要做X光檢查其卷芯的平行度,然後進入烘幹室除去水分。在烘幹室放置壹段時間後,進入註液和預封口工序。

通過以上分析,我們可以了解到,卷芯在頂部密封後,氣囊側面只剩下壹個開口,這個開口用於註液。液體註入完成後,氣囊壹側進行預密封,也稱壹次密封。完成壹次密封後,理論上芯體就與外部環境完全隔離了。壹密封的封裝原理與頂側密封相同,在此不再贅述。

靜置後,進入夾具成型工序,在註液並壹次完成後,首先將磁芯靜置,根據工藝不同會分為高溫靜置和常溫靜置,靜置的目的是讓註入的電解液足夠滲入極片。然後就可以將磁芯送去化學處理了。

上圖是把軟包電池芯裝進櫃子裏,其實就是壹個充放電裝置,我找了很久也沒找到帶電芯的圖片,大家想想把電芯夾在上圖中就OK了。化學級是電池的第壹次充電,但不會充到使用的最高電壓,充電電流也很小。

化成的目的是讓電極表面形成穩定的 SEI 膜,相當於激活電池的過程。在這個過程中,會有壹定量的氣體產生,所以鋁塑膜要預留氣孔。有的工廠采用夾具工藝,將電芯夾在夾具中(有時為簡單起見采用玻璃板,然後再用鋼夾具夾緊),然後進行櫃化,這樣出現的氣體就會被充分擠壓到旁邊的氣穴中,工藝後的電極界面也會更好。

有些電池,尤其是較厚的電池在形成後,由於內應力較大,可能會產生壹些變形。因此,有些工廠會在成形後設置夾具整形工序,也稱為夾具烘烤。

第二道封裝工序,剛才說了,在成型過程中會有氣體,所以我們要把氣體抽出來,然後進行第二道封裝。這裏有的企業就變成了兩道工序:排氣和二道密封,還有後面的壹道切氣袋工序,這裏塗料在線壹起概括起來都叫二道密封。

二封時,先由鍘刀將氣袋刺破,同時抽真空,這樣氣袋中的氣體和壹小部分電解液就會被抽出來。然後立即用第二密封頭在第二密封區進行封裝,保證電芯的氣密性。最後,封裝好的電芯切斷氣囊,壹個軟包電池片就基本成型了。二次封口是鋰離子電池的最後壹道封裝工序,原理仍與之前的熱封裝相同,不再贅述。

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