鉅大LARGE | 點擊量：1818次 | 2021年07月23日
軟包電池封裝工序解析
鋁塑膜成型工序，軟包電芯可以依據(jù)客戶的需求設(shè)計成不同的尺寸，當外形尺寸設(shè)計好后，就要開具相應(yīng)的模具，使鋁塑膜成型。成型工序也叫作沖坑，顧名思義，就是用成型模具在加熱的情況下，在鋁塑膜上沖出一個能夠裝卷芯的坑。
鋁塑膜沖好并裁剪成型后，一般稱為Pocket袋。一般在電芯較薄的時候選擇沖單坑，在電芯較厚的時候選擇沖雙坑，因為一邊的變形量太大會沖破鋁塑膜的變形極限而導(dǎo)致破碎。
有時候依據(jù)設(shè)計的要，會在氣袋的位置再沖一個小坑，以張大氣袋的體積。
頂側(cè)封工序，頂側(cè)封工序是軟包鋰離子電芯的第一道封裝工序。頂側(cè)封實際蘊含了兩個工序，頂封與側(cè)封。首先要把卷繞好的卷芯放到?jīng)_好的坑里，然后沿虛線位置將包裝膜對折。
下面這種圖是鋁塑膜裝入卷芯后，要封裝的幾個位置，包括頂封區(qū)、側(cè)封區(qū)、一封區(qū)與二封區(qū)。下面涂布在線分別進行解析。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
把卷芯放到坑中之后，就把整個鋁塑膜可以放到夾具中，在頂側(cè)封機里進行頂封與側(cè)封了。頂側(cè)封機是這樣子的：
圖中這種型號的頂側(cè)封機帶四個夾具，左邊那個工位是頂封，右邊那個工位是側(cè)封。那兩塊黃色的金屬是上封頭，下面還有一個下封頭，封裝的時候兩個封頭帶有一定的溫度（一般在180℃左右），合攏時壓在鋁塑膜上，鋁塑膜的PP層就熔化然后黏結(jié)在一起了，這樣就封裝OK了。
還是緊要來說說頂封，頂封區(qū)域的示意圖如下圖所示。頂封是要封住極耳的，極耳是金屬（正極鋁，負極鎳），怎么跟PP封裝到一起呢？這就要靠極耳上的一個小部件極耳膠來完成了。在極耳位的封裝見下圖中圓圈部分所示。封裝時，極耳膠中的PP與鋁塑膜的PP層熔化黏結(jié)，形成了有效的封裝結(jié)構(gòu)。
注液、預(yù)封工序，軟包電芯在頂側(cè)封之后，要做X-ray檢查其卷芯的平行度，然后就進干燥房除水氣去了。在干燥房靜置若干時間時候，就進入了注液與預(yù)封工序。
通過上面的解析我們了解，電芯在頂側(cè)封完成之后，就只剩下氣袋那邊的一個開口，這個開口就是用來注液的。在注液完成之后，要馬上進行氣袋邊的預(yù)封，也叫作一封。一封封裝完成后，電芯從理論上來說，內(nèi)部就是完全與外部環(huán)境隔絕了。一封的封裝原理與頂側(cè)封相同，這里就不贅述了。
靜置、化成、夾具整形工序，在注液與一封完成后，首先要將電芯進行靜置，依據(jù)工藝的不同會分為高溫靜置與常溫靜置，靜置的目的是讓注入的電解液充足浸潤極片。然后電芯就可以拿去做化成了。
上圖是軟包電芯的化成柜，其實就是一個充放電的裝置，我找了好久沒有找到帶電芯的圖片，大家想想一下電芯夾在上面的畫面就OK了。化成績是對電芯的首次充電，但不會充到使用的最高電壓，充電的電流也非常小。
化成的目的是讓電極表面形成穩(wěn)定的SEI膜，也就是相當于一個把電芯激活的過程。在這個過程中，會出現(xiàn)一定量的氣體，這也就是為甚么鋁塑膜要預(yù)留一個氣袋。有些廠的工藝會使用夾具化成，即把電芯夾在夾具里（有時候圖簡便就用玻璃板，然后上鋼夾子）再上柜化成，這樣出現(xiàn)的氣體會被充足地擠到旁邊的氣袋中去，同時化成后的電極界面也更佳。
在化成后有些電芯，尤其是厚電芯，由于內(nèi)部應(yīng)力較大，可能會出現(xiàn)一定的變形。所以某些廠會在化成后設(shè)置一個夾具整形的工序，也叫作夾具烘烤。
二封工序，剛才說了化成過程中會出現(xiàn)氣體，所以我們要將氣體抽出然后再進行第二次封裝。在這里有些公司成為兩個工序：排氣與二封，還有后面一個剪氣袋的工序，這里涂布在線就一起籠統(tǒng)的都稱為二封了。
二封時，首先由鍘刀將氣袋刺破，同時抽真空，這樣氣袋中的氣體與一小部分電解液就會被抽出。然后馬上二封封頭在二封區(qū)進行封裝，保證電芯的氣密性。最后把封裝完的電芯剪去氣袋，一個軟包電芯就基本成型了。二封是鋰離子電池的最后一個封裝工序，其原理還是跟前面的熱封裝相同，不再贅述。
