鋁塑膜的是由外層尼龍層(ON)、粘合劑、中間層鋁箔(Al)、粘合劑、內層熱封層(CPP)構成的多層膜,是軟包鋰電池的封裝材料。
電池用鋁塑膜被要求具備如下特點:
(1)具備極高的阻隔性;
(2)具有良好的熱封性能;
(3)材料耐電解液及強酸腐蝕;
(4)具有良好的延展性、柔韌性和機械強度。
鋁塑膜的主要成分是在ON/AL/CPP三種物質,每一層用膠粘劑粘合。
不同的複合工藝,鋁塑膜可分為幹法和熱法,幹法工藝是鋁和聚丙烯直接用膠粘劑擠壓而成。
熱法工藝過程是鋁和聚丙烯通過MPP結合,在緩慢加熱和增加壓力而成。
幹法工藝鋁塑膜的主要優點是衝壓深度成型效果好,外觀一致性好,不容易出現針孔、魚眼、雜質等,但電解液性耐久性差。
熱法工藝可以改善AI層與PP層之間的附著力,使表面電解液溶脹脫落能力大大提高,但這種特殊處理MPP需要更高的溫度將會融化有粘合作用,冷卻後,因為有很多不同的收縮係數PP、向內捲曲的很容易發生。
ON/AL/CPP各部分作用:
Nylon :可以有效阻止空氣尤其是氧的滲透,維持電芯內部的環境,同時可以保證包裝鋁箔具備良好的形變能力。
Al :可以有效阻止空氣中水分的滲透,維持電芯內部的環境,具有一定的厚度強度能夠防止外部對電芯的損傷。
PP :不會被電芯內有機溶劑溶解、溶脹等,是電芯內部環境的最直接的包裝保護,絕緣,有效阻止內部電解質等與 Al layer 接觸,避免 Al layer 被腐蝕。
衝壓成型工藝
上模版與下模版(凹模)將鋁塑膜夾緊,保持一定的壓力P,凸模以平緩的速度向下運行,使鋁塑膜達到要求的深度。
目前企業實際生產採用以下兩種衝壓工藝:
(1)可擴展性沖深:鋁塑膜受到壓邊圈壓力較大,鋁塑膜邊緣固定,固定部分不產生變形,難以對對沖深部分進行補償,形成邊緣部分由底部補償,深淺可調性差,現在企業使用少;
(2)補償性沖深:鋁塑膜邊緣壓力可調,鋁塑膜沖深部分可由邊緣和底材補償,鋁塑膜整體運動和變形,厚度均勻,沖深能力強。
鋁塑膜作為為軟包電池中必不可少的封裝材料,3C、儲能與動力領域對軟包電池持續增大的需求,或將帶動鋁塑膜的市場需求。