軟包鋰電池鋁塑復合膜制作工藝途徑

宋芳艷

摘 要：為有效提升軟包鋰電池的生產(chǎn)效能，增強使用的安全性與有效性，電池生產(chǎn)廠家以及研發(fā)團隊，投入大量資源對現(xiàn)有的軟包鋰電池及其原材料生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化提升。文章以此為研究背景，將軟包鋰電池的關鍵原材料鋁塑復合膜作為研究對象，系統(tǒng)探討軟包鋰電池原材料鋁塑復合膜制造的工藝流程，實現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)的合理構(gòu)建以及材質(zhì)的科學使用，促進軟包鋰電池原材料生產(chǎn)工藝的升級。

關鍵詞：軟包鋰電池;鋁塑復合膜;結(jié)構(gòu)材質(zhì)

0 前言

鋰電池作為現(xiàn)階段主流的能源設備，與傳統(tǒng)的電池相比，其體積更小、重量更輕，使用壽命更長并且其無記憶效能，因此鋰電池被廣泛應用于智能電子設備、新能源汽車等領域。近些年來，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展、穩(wěn)步上升的趨勢，2019年中國鋰離子電池行業(yè)總體產(chǎn)值為1556.9億元，同比增幅2.3%。為保持良好的發(fā)展態(tài)勢，實現(xiàn)鋰電池產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，相關生產(chǎn)企業(yè)對鋰電池集流體技術、隔膜技術和鋁塑復合膜技術等關鍵材料生產(chǎn)制造技術進行持續(xù)升級，旨在增強鋰電池的性能，滿足不同場景下的使用需求。

1 鋰電池鋁塑復合膜概述

對鋰電池鋁塑復合膜的相關特性的分析以及梳理，引導工作人員在思維層面形成正確的認知，準確把握鋰電池鋁塑復合膜的技術特性，為后續(xù)軟包復合膜結(jié)構(gòu)的制備以及應用提供了便利，增強了技術應用的指向性。

現(xiàn)階段鋰電池大致可以劃分為鋰金屬電池、鋰離子電池兩種類型，兩種鋰電池由于運行機理的差異，被應用于不同的領域。其中軟包鋰離子電池由于其能量密度高、體積小、外形可定制，在各個應用領域均有突出表現(xiàn)。軟包鋰離子電池的一大特點是外包裝材料使用鋁塑復合膜，從而區(qū)別與其他鋁殼鋰離子電池。目前被廣泛應用的鋁塑復合膜在結(jié)構(gòu)上分為：尼龍層、骨架鋁層、聚丙烯（PP）層和必要的粘接劑層。隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)體系的逐步完善，鋁塑復合膜技術的應用頻率上升，在這種情況下，要求工作人員快速轉(zhuǎn)變認知，認真做好有關技術的應用工作，確保技術的實用性。

2 軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)與材質(zhì)分析

在軟包鋰電池進行鋁復合膜結(jié)構(gòu)制備之前，考慮到制備結(jié)構(gòu)較為復雜，技術難度較大，為確保相關技術活動的有序開展，減少技術應用活動存在的盲區(qū)，穩(wěn)步推進軟包鋰電池鋁塑復合膜生產(chǎn)加工活動的順利進行，技術人員需要對軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)以及相關材質(zhì)進行探討。

從過往經(jīng)驗來看，軟包鋰電池鋁塑復合膜在結(jié)構(gòu)設置過程中，采取分層式結(jié)果，對鋰電池的相關結(jié)構(gòu)進行全方位的涂覆保護。例如在某鋰電池原材料生產(chǎn)企業(yè)，在使用復合膜技術的過程中，采取分層式涂覆結(jié)構(gòu)，在鋁塑復合膜相應位置，分別涂覆不同類型、不同厚度的原料，具體來看，尼龍膜厚度25微米、聚丙烯膜50微米，膠黏劑15微米，經(jīng)過鈍化處理后的鋁箔30微米，通過對鋁復合膜材料類型以及厚度的科學管控，該鋰電池生產(chǎn)企業(yè)，能夠在較短的時間內(nèi)，快速實現(xiàn)鋁復合膜的加工制備工作，在保證復合膜結(jié)構(gòu)處理效果的基礎上，縮短了處理周期，無形之中，管控了成本投入，增強了軟包鋰電池鋁塑復合膜的實用性?？紤]到分層式的鋁復合膜結(jié)構(gòu)特點，在實際的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，技術人員往往需要記住與干式復合生產(chǎn)流程，按照涂覆、烘干、附圖、檢測等流程，依次進行復合膜結(jié)構(gòu)的制備工作。出于不同生產(chǎn)流程的考量，目前對于軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)的加工往往采用兩次干式或者一干一擠的制備方法，在實際的施工過程中，往往需要鋰電池生產(chǎn)企業(yè)，根據(jù)要求，進行相應的選擇。具體來看，連續(xù)兩次干復生產(chǎn)工藝，其整個制備流程相對簡潔，工藝簡單，操作難度低，并且整個生產(chǎn)加工過程中，使用的原材料種類較少，往往只需要抗水侵入以及耐腐蝕的膠黏劑，因此容錯率較高，有著較強的實用性，目前日本的相關鋰電池生產(chǎn)企業(yè)，往往采用這種軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝。一干一擠的制備方法，盡管工序流程相對復雜，使用的原料種類較多，但是在這種技術工藝的支持下，軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)的耐電解性能力得到提升，表現(xiàn)出更好地絕緣能力，因此在實踐中有著更好的表現(xiàn)。

3 軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)制備工藝

軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)制備工作的有序開展，要求技術人員從實際出發(fā)，在掌握鋰電池特性的基礎上，依托相關技術手段，創(chuàng)新工作思路，轉(zhuǎn)變工作方法，持續(xù)發(fā)揮復合膜結(jié)構(gòu)在鋰電池生產(chǎn)中的積極作用，實現(xiàn)使用效能的增強。

3.1 明確軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)制備的主要參數(shù)

軟包鋰電池在進行復合膜結(jié)構(gòu)制備的過程中，為了保證各項生產(chǎn)技術能夠得到針對性的使用，避免綠色復合膜結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)、加工過程中出現(xiàn)誤差，影響鋰電池的加工成效。工作人員需要從實際出發(fā)，在相關國家技術規(guī)范的指導下，合理確定軟包鋰電池鋁塑復合膜的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。通過對結(jié)構(gòu)參數(shù)的科學把控，降低后續(xù)生產(chǎn)工藝應用、調(diào)節(jié)的難度。具體來看，在鋁塑復合膜加工制作的過程中，工作人員需要對復合膜的外觀、厚度、隔熱性等具體參數(shù)進行檢測。例如，嚴格檢測分析鋁塑復合膜中是否存在針孔、氣泡或者褶皺的情況，一旦發(fā)現(xiàn)外觀存在問題，應當立即進行反饋，對鋁塑復合膜進行更換。同時考慮到鋰電池的使用場景以及用戶需求，在鋁塑復合膜的厚度方面，需要對其厚度進行嚴格控制，目前在實際生產(chǎn)中量產(chǎn)應用的鋁塑膜總厚度在67微米到158微米之間。從過往鋰電池的使用情況來看，在某些因素的影響下，鋰電池在使用過程中，會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)溫度過高、熱量消散速度較慢的情況。因此在進行軟包鋰電池鋁塑復合膜加工制作的過程中，需要著重做好阻隔參數(shù)的控制，對于阻隔參數(shù)的控制，往往可以從水蒸氣的透過量以及氧氣的透過量兩個維度出發(fā)，進行相應的管控，例如對于水蒸氣的阻隔量而言，其透過量應當?shù)陀?0-4g/m2·d，通過對水蒸氣透過量的合理管控，能夠在很大程度上，實現(xiàn)鋰電池放電或者充電過程中，熱量積累體量的有效控制。鋁塑復合膜相關參數(shù)的有效控制，能夠在很大程度上，實現(xiàn)鋰電池性能穩(wěn)定性、安全穩(wěn)定性的提升。

3.2 理順軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)生產(chǎn)加工流程

鋁塑復合膜作為一種成熟的技術手段，其能夠?qū)崿F(xiàn)軟包鋰電池阻隔能力、耐穿刺性以及耐腐蝕性能力的穩(wěn)步提升。在進行相關技術活動的過程中，除了根據(jù)有關參數(shù)，對鋁塑復合膜進行性能優(yōu)化提升之外，還需要結(jié)合實際，認真做好鋰電池鋁塑復合膜生產(chǎn)加工流程的理順以及優(yōu)化工作。在這一過程中，需要做好生產(chǎn)環(huán)境的管控，對生產(chǎn)環(huán)境溫度、濕度進行控制，合理配置專用符合分切設備，并對制作環(huán)節(jié)涉及到的相關原材料進行評估檢測，確保使用效果。

3.3 積極做好軟包鋰電池鋁塑復合膜技術的創(chuàng)新工作

在軟包鋰電池鋁塑復合膜創(chuàng)新的過程中，需要認真做好檢測技術的創(chuàng)新工作，創(chuàng)新主要從制度創(chuàng)新與檢測手段創(chuàng)新兩個角度出發(fā)有序進行，有序進行相關的創(chuàng)新工作。例如在鋰電池生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部，建立起完善的檢測制度，明確檢測內(nèi)容，細化檢測標準。同時做好鋁塑復合膜檢測設備的配備工作，通過檢測技術的創(chuàng)新，對鋰電池鋁塑復合膜制作過程中存在的問題，進行科學的評估以及分析，以此來保證生產(chǎn)加工的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對生產(chǎn)活動的合理化管控。

4 結(jié)語

軟包鋰電池鋁塑復合膜結(jié)構(gòu)制備工作，無疑是提升鋰電池生產(chǎn)能力，保證使用性能，延長使用壽命的重要手段，是今后一段時間內(nèi)，鋰電池技術革新與研發(fā)的重點。文章著眼于實際，對復合膜結(jié)構(gòu)制備工藝進行深入探討，理順制備加工流程，強化技術應用能力，實現(xiàn)軟包鋰電池鋁塑復合膜的科學組建。

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