聚合物锂离子电芯封装工艺新.ppt

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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。1.2

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Topsealing顶封Sidesealing侧封Vacuumsealing真空封装D

3、egassing二封2.封装参数的选择2.1几种常见的封装材料两层胶水厚度为10umTypeNylonThickness(μm)AllayerThickness(μm)PPThickness(μm)PPMeltingPoint(ºC)110um204040158~160150um204080158~160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Tabthickness(mm)0.10.080.05Groovedepth槽深(mm)0.22±0.01//顶封头凹槽深度计算方法设PP厚度

4、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FoilThickness(mm)StopperDepth(mm)0.150.25±0.010.110.18±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；Nylon

5、、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2.4.1温度2.4工艺参数的

6、选择上升到160ºC（PP熔化温度）大概需要0.8s，在160ºC～165ºC间维持1.2s；封头温度为180ºC给予封头温度±5ºC的偏差，所以若封头温度为175ºC，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195ºC以上时，尼龙会老化发黄，影响到其性能。180ºC/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Nylon

7、AlPP压力封边所受到的压力F与气缸直径d、压强参数m的关系为：F=π*(d/2)*(d/2)*m*NN为固定系数。气缸直径越大，电芯封边所受的压力越大，一般来说，32mm缸径选择0.6Mpa的压强，50mm缸径选择0.4Mpa的压强