电芯设计与工艺问答总结（DOC53页）

软包电池封装(2012-09-1210:30:20)1、热封机的封条用什么材料好？怎样解决热封上，下模之间的平整性问题？怎样解决热封上，下模之间使用过程中发生的偏移？一般都是使用黄铜，因为导热性和耐冲击性都比较好；虽然使用特氟龙可以弥补铜封头不平整,但使用起来就会发觉并不能达到理想值.建议可以在加工铜封头的同时进行高温平磨,使其在工作温度内达到上下面的平行.封出的产品自然没有折皱；有两种可能性，第一是安装位置问题，检查铜封头的位子上、下是否平行：第二可能是铜封头平整性问题，一般铜封头在高温受热会有一定的变形现象；2、二封整体封头到底实用不实用？二封加Stopper的封头如何监控才能保证封装过程中不因杂质等粘在封头上造成封装不良？整體封頭對於批量性生產適用，批量小，型號差異大不建議使用，因为调节起来很麻烦。3、电池热封边时有一大的隐患，即封口时模头与电芯主体（侧边）没有距离控制，容易将模头压到电芯上或对侧边形成挤压，造成铝塑膜不同程度的损坏，后续电池出现气胀，如何解決？几乎全球所有的生产厂家都无法杜绝膨胀的现象，看的是不良的一个比率。，好一点的厂家现在差不多是万分之几的膨胀率，但是在行业上一般都是签协议为千分之三的不良率。4、用113的铝膜冲壳深度是多少?铝膜的延伸率是多少？有关铝层厚度与漏液关系？拉伸程度与铝层厚度及铝的拉伸能力有关，据文献报导铝层厚度低于15um将大大提高铝层出现针孔的概率，这将引起水的进入，引起电池气胀，所以冲壳不能冲的太狠。（另有说法不是15而是24，即拉伸率60%此时长时间存放就会出现鼓气的可能，建议在冲壳时控制拉伸率为70%）外因刺破的现象有,但决不是最主要原因,大部分是R角处形成了二次拉伸后,形成小孔,可以做一下电池的横截面的铝层厚度分布图看看。5、软包电池注液后一般先抽真空封口，再转化成的工序，这里一定要抽真空封口吗？不抽真空对后面化成有什么影响？觉得这个工步没什么明显效果，而且还有可能倒置抽出电解液，使之减少，化成后抽真空工序比较实用。注液后是不是要先静置一段时间再抽真空：如果是，那么真空度和时间一般应控制在多少，是否需要控制电液中气体的挥发量？如果否，为什么？6、软包冲模时，有R1、R2、R3三个参数，这三个参数都代表什么？a.看材质b.看材质表面光滑程度c.最重要的是R角但是3者是互相关联的冲模需控制R1R2=R3才不致冲破产生针孔，。间隙控制在0.250mm（2倍ALF厚）。R角和冲深、成型尺寸及ALF有关系，一般冲深在4mm以下，R角取1.5mm，5以上取2mm，小型号为保证外观R角需减小；型号越小，底部供补偿面积越小，冲深就越浅，软包装的冲壳模心的角度与R的大小要依成型面积/深度而定，一般上下模单边间隙在0.15-0.3mm,R为1.5-3.5mm,为保证4角安全不破损,R尽可能大。7、软包装电芯的铝塑膜有那几部分组成？各自的作用是什麽？通常是5层的，由里向外依次为PP层/胶层/铝箔层/胶层/尼龙层。作为好的铝塑膜还有更多的层结构，例如DNP的152厚铝塑膜带上胶有6层：ON25/DL4/AL40/ND3/CPP30/PP50。Nylon：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。Al：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，铝膜除隔绝水气尚有一用处-阻挡紫外线照射，否则做一颗透明电池；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Allayer接触，避免Allayer被腐蚀。8、化成后封口抽真空度不够会导致什么现象，一般抽到多少比较合适？产品摸起来硬度不够。真空度在-98左右，软包装如果需要外观的话建议在隔膜上涂点PVDF,抽气前加热下,这样电池外观会好很多,但这只适合1mm以下。加点固化剂，形状会好很多。某些电池，特别是一些薄型号在抽真空封口时，会发现真空度已经很高了（-0.09MPA），抽的时间也比较长了，但是就是抽不干，电池软软的。有人解释说是隔膜里有气体，造成抽不干，那怎么其他型号没有呢？当然，注液量过多也会造成抽不干，确实现场减少注液量后会发现有好转，但是，注液量减少了对产品的最终性能有影响，如何处理？9、软包装电芯的极耳中心距控制标准能做到±0.5MM吗?通常在控制极耳中心距时是靠什么样的手段是控制的?10、软包装电芯在生产过程中如何预防角位破损?装配工序和灌注电解液工序应最容易出现的,高级(或普通)美纹胶纸,可以在电芯尾部一半贴住主体包住,增加分配拉力,还有电芯要竖着放。我想请问一下，关于软包和铝壳，除了铝塑膜和铝壳的区别外，在设计开发及生产过程中，还有什么特别的不同，或者说各自的注重点在哪？谢谢答：简单回复一下这个问题，两者主要的不同点有二：第一、工艺制程有别，主要表现在封装、注液、化成等；第二、电解液配方不一样，两者承受的耐压值不一样，所以电解液配方有别。我想了解下软包电池铝塑膜腐蚀的原理我公司生产电池在顶封部位经常出现腐蚀现象，请问一般出现的原因还有该怎样避免事故发生。十分感谢！答：您可以仔细去研究一下，铝塑膜被腐蚀的地方一般都出现在负极耳区，是吗？如果是这样的，那么原因就很简单了，不过目前流行的解释有三个：第一、铝塑膜中的铝层与负极耳在电解液氛围中形成了一个类似原电池的东西，这样铝层就很容易被氧化而腐蚀；第二、铝层和负极耳接触，由于电位比较低，会形成一部分锂铝合金而造成腐蚀；第三、铝层和负极耳接触，然后在放电过程中失去电子被氧化而腐蚀。铝塑膜腐蚀必须具备两个条件：1、负极耳与铝塑膜铝层接触提供电子通道；2、电解液与铝塑膜铝层接触提供离子通道，只有当两个条件都具备时才会腐蚀铝塑膜。而检验电子通道一般用边电阻的方法，检验离子通道可以用边电压的方法，两者只要一个OK就不会腐蚀在手机方形锂离子以及锂聚合物电池pack过程中，都需要用到什么胶？分别用在哪个部位呢？特别是锂聚合物电池，比如iphone，在pack的过程中需要何种胶？用在什么部位？答：需要用到两种胶，第一种是高温胶纸，硅胶系的，主要起绝缘作用，一般用于极耳位置；第二种是粘结用的胶，譬如双面胶啊，速干胶等，主要用于电池之间的固定。我们生产的软包电池在内部短路时会起火，请问可以从哪些方面进行改进。多谢了答：改善内部短路，唯一的办法就是增加正负极表面阻抗，增加的阻抗方法很多了：第一、最经典的就是松下的表面镀层，在负极表面镀一层三氧化二铝，即使正极和负极接触也不怕，烧不起来；第二、普遍的就是从配方着手，尽量降低SP的含量，或者参杂一些绝缘半导体物质；第三、从隔膜着手，隔膜表面处理厚一点的绝缘层；第四、也就是电解液，添加阻燃的添加剂。我是做软包的，现在生产上的极耳中心距经常控制不好.从两个方面改善：1、卷绕头部极耳位置和极片结构的设计；2、卷针设计，最简单的：在极耳要放置的位置开个小孔，我们就可以看到极耳有没有放到位了.请问软包方形电芯变形（波浪形）是怎么回事啊？电芯尺寸越大越厚的话就越容易出现这样的问题。怎样才可以控制这样的不良现象啊？谢谢！答：波浪形也就是俗称的S型，改善方法为：1、极片卷绕单面设计以及极耳位置设计，千万别将厚度集中在一条线上；2、卷针设计，需要给极片充分的伸展空间；3、卷绕张力控制，因为极片的收缩率和隔膜是不一样的。我也问两个问题吧：1.软包电池做成成品后，正极和负极的首次效率是怎么测的？2.负极的克容量发挥是怎么测出来的？因为我们设计的时候，负极是过量于正极的，所以测定了容量值，也不知道具体有多少克负极参与了容量发挥。答：您这个问题还真不是简单的问题，目前很难在全电池里面测试出正负极各自的效率是多少，一般都是用半电池测试的。同样，第二个问题也是一样的，要向真正测出来，那就用三电极吧。您好。我们公司生产的电芯经常出现铝塑膜分层现象，即CPP层与铝层分层现象。主要出现在两个地方：1.顶侧封时侧封边发生；2.二封时侧封边分开。电芯下线后做高温高湿测试时100%出现二封边CPP层与铝层分离。我们公司一直使用的都是日本昭和铝塑膜，而顶侧封及二封的设备及参数一直都没有变化过，去年没出现这种想象，今年3月份开始天天都是这样。请问这个到底是怎么回事啊？日本供应商过来后说这个是参数问题。我不认同他们这种说法。另外除了DNP的铝塑膜以外，还有哪些公司的铝塑膜可以与之相比啊？谢谢。答：最近昭和的铝塑膜确实是出现了分层的问题，其来料品质有异常，检测CPP层与铝层附着力的话达不到标准。目前，能够替代的主要是DNP/韩国栗村/日本大仓等。想问下怎样在注液到化成后抽气封口的过程中防止电解液溅到或者覆盖到铝塑膜表面，另外电解液对铝塑膜的腐蚀是不是对尼龙的腐蚀还是对铝的电化学腐蚀？是单由HF引起的吗？答：比较常用的办法是电芯表面贴一张PET膜，来保护电芯的铝塑膜；另外，就只能靠你们生产的工人注意了。电解液对铝塑膜的腐蚀也没有很好的研究文献，不过个人认为还是有两方面的原因：1、相似者相溶，也就是尼龙是有机物，电解液也是有机溶剂，尼龙沾上电解液后很快溶掉，造成污染；2、就是电解液里面超强的腐蚀性酸HF以及锂盐的分解产物PF5，很快就能够腐蚀尼龙。软包正负极片反弹率控制在多少？？？有没有范围？负极6-10，正极3不同颜色的极耳胶性能上有什么差异呢，是不是熔点不一样？如果用DNP的铝塑膜，应该与什么颜色的极耳胶配合更好？谢谢！其实任何一家铝塑膜产品耐液热封层都是PP材质，而现时主流极耳胶供应商（昭和、东冈、DNP）产品三层结构中，其极耳胶外两侧或者说粘结层也都是PP材质，这样不管哪家极耳胶和铝塑膜都可以相融。所以如果仅从物料层面来探究，本人完全赞成三楼的说法，数码通讯类软包电池选用哪家极耳胶都可以；但由于动力类产品的特殊性，建议最好用白胶为好（例如东冈——因为三层物料同质所以相对抗分层离析能力比DNP黄黑胶要强）。从长期耐腐蚀的可靠性来说，白胶的性能最优；由于胶的成分不一样，导致熔点，流动性有较大差异；无论哪种封口胶，热封工艺的选择很关键白胶是改性PP，不同厂家的胶在熔点和分子链结构上稍有区别（比如住友的灰胶，昭和的白胶都是此类）；黄胶是加入了无纺布；对黑胶的成分不是很了解.小电池无所谓，大电池最好白胶。胶一般分三层，黑胶：SPP/PEN/SPP；黄胶：MPP/无纺布/SPP；白胶：MPP/CPP/SPP。黑胶和黄胶各层为不同物质，很容易分层，温度高时尤为明显，白胶各层均为PP，可有效避免分层。PEN和无纺布耐电解液性能不好，如果小电池可以使用黄，黑胶，稍大的电池就得使用白胶不同颜色的极耳胶带代表不同厂商的产品，自然在性能和工艺结构上也会有适当的区别。1、从适应性上分析，东冈三层极耳胶不仅适应硬封，也非常适合软封；2、应用层面：不仅在大容量高倍率的动力电池上表现优异，在数码通信能量型领域也同样表现卓越。——所以楼主提问的最佳答案：不管使用哪家的铝塑膜，东冈三层极耳胶都能够匹配严密紧致。我做极耳很多年，什么颜色的胶都用过、建议还是用黑胶和白胶比较保险。至于黄胶还是不要用的好！黄胶出的问题比较多，也经常会出现两种颜色，一个是深黄色和浅黄色，客户也会经常问到此问题，至于白胶也要选好厂家的好！软包装电池顶封侧封问题可以试采用夹具来固定顶封,由夹具顶块定位热封与槽之间留位,那样可能会帮忙你能解决问题.ATL在这方面做的很好.可以学习下!有心总结也不会啊,我的建议:1首先保证卷绕卷出来的电芯中心距误差不要大于1mm;2极耳分切两边胶块要一至不要在于0.2mm;3极片点焊及贴锂电胶带要平行,不平行易造成卷绕中心距误差大;4顶封槽位一般比极耳宽度略窄一点.主要是槽位的深度要看各公司的封边工艺自已经验值关于凹槽的宽度还是按照经验结论更实用些，卷绕误差太大：两侧边PP宽度*2+（AL/Ni宽度）-卷绕偏差（0.8~1.2）=凹槽宽度。PP胶多出0.5~1mm没有关系。PP胶小于凹槽0.3~0.5mm是没有关系的，因为顶封完后胶完全可以填满凹槽，不会漏液5POCKET袋封口处最好