聚合物锂离子电芯封装工艺新

1、聚合物电池封装工艺,一、封装的用途及基本原理,1.1,封装的用途封装,1.2,封装的基本原理,1.2.1,封装材料的结构,1.2.2,封装原理,1.3,主要封装工序,二、封装参数的选择,2.1,几种常见的封装材料,2.2,设备参数的选择,2.3,工艺参数的选择,2.3.1,温度,2.3.2,时间,2.3.3,压力,1.1,封装的用途,电池的使用过程是一个不断充电放电的过,程，电芯内部在不断的进行动态的电化学,反应，电芯内部存有多用有机溶剂和遇水,氧等能迅速分解产生大量氢氟酸的电解质,锂盐，一旦电芯内部,HF,含量过高，电芯电,性能（如容量、循环寿命、放电平台等,会发生损耗，严重影响电芯的使用,

2、1.2,封装的基本原理介绍,1.2.1,封装材料的结构,尼龙,可以有效阻止空气尤其是氧的渗透,维持电芯内部的环境，同时可以保证包装,铝箔具备良好的形变能力,铝,可以有效阻止空气中水分的渗透,维持电芯内部的环境，具有一定的厚度强,度能够防止外部对电芯的损伤,PP,不会被电芯内有机溶剂溶解、溶,胀等，是电芯内部环境的最直接的包装保,护，绝缘，有效阻止内部电解质等与,Al,层,接触，避免,Al,层被腐蚀,1.2.2,封装机理,PP,受热熔化，一定的时间、压力冷却后,粘合在一起,1.3,主要封装工序,Top sealing,顶封,Side sealing,侧封,Vacuum sealing,真空封装,

3、Degassing,二封,2,封装参数的选择,2.1,几种常见的封装材料,Nylon,Thickness,m,20,Al layer,Thickness,m,40,PP,Thickness,m,40,PP,Melting,Point,o,C,158160,Type,110um,150um,20,40,80,158160,两层胶水厚度为,10um,熔点可通过,DSC,分析仪测得,2.3,设备参数的选择,顶封封头主体示意图（侧视图,顶封封头俯视示意图,Tab thickness,mm,Groove depth,槽深,mm,0.1,0.22,0.01,0.08,0.05,顶封头凹槽深度计算方法,设,

4、PP,厚度为,a,PP,变形率为,b,尼龙、铝层等厚,度为,c,极耳胶厚度为,d,极耳厚度为,e,顶封极,耳位变形率为,f,凹槽深度为,h,则计算公式为,e+2(a+d)(1-f)+2c=h+2c+2a(1-b,即,h=e+2(ab-af+d-df,如,0.1mm,厚度极耳为例,凹槽,h=0.1+2*(0.04*0.35-0.04*0.2+0.075,0.075*0.2)=0.22mm,侧封封头,Foil Thickness (mm,Stopper Depth (mm,0.15,0.11,0.25,0.01,0.18,0.01,侧封头限位高度计算方法,设,PP,厚度为,a,PP,变形率为,b,

5、Nylon,Al,等厚度为,c,Stopper,高度为,h,则计算公,式为,h=2a(1-b)+2c,如,0.11,的铝塑模,h=2*0.04,1-0.3,0.06*2=0.18mm,外侧,中间,内侧,溢胶,限位块,作用是可以有效控制,PP,层封装的变,形率，达到比较好的封装性能，同时可保,证电芯有比较好的电阻性能,另：侧封边位靠电芯主体处有一倒角,倒角,封头的检查,1,塞尺法,2,复写纸法,封头温度调整到,70,10,左右，在三层打印纸中夹两张,复写纸，放在下封头上，手动将上封头打下压在复写纸上,约,1s,将封头抬起，检查封头留在打印纸上的印痕,3,撕平行度法,2.4,工艺参数的选择,2.4

6、.1,温度,180,175,170,165,160,155,150,145,140,135,130,125,120,115,110,105,100,95,90,85,80,75,70,65,60,55,50,45,40,35,180-3,180 2s,175 2s,8,8,8,8,8,8,1,5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,0,1,1,1,2,1,3,1,4,上升到,160o,C,PP,熔化温度）大概需要,0.8s,在,160o,C,165o,C,间维持,1.2s,封头温度为,180o,C,1,6,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,给予封头温度,5o,C,的偏差，所以若封头,温度为,175o,C,就会,PP,受热温度不够的可,能性，导致封装不良。为保证顶封,PP,极耳胶与极耳的良好黏结及极耳的散热损,失，将顶封的温度选定为,185,C,且需要对,封头进行辅助加热。经试验证明封头温度,过高会造成,PP,破损加剧，电阻坏品增加,另温度在,195o,C,以上时，尼龙会老化发黄,影响到其性能,Nylon,Al,PP,180o,C/3s/0.4Mpa,条件下,PP,黏结时融合较好,封边处有良好的,PP,堆积保证有好的电阻,压力,封边所受到的压力,F,与气缸直径,d,