鉅大LARGE | 點擊量：7837次 | 2018年05月07日
國產鋁塑膜技術面臨的五大困境分別是什么？
與其他電池相較，軟包鋰電池因具有安全性能好、重量輕、容量大、內阻小、設計靈活的優勢，被廣泛應用于消費電子、汽車、特種、醫療、電動工具等行業。
軟包鋰電池的本質其實只是液態鋰離子電池套上一層聚合物外殼，而它性能如此優異，其中功不可沒的當屬聚合物外殼中的鋁塑膜。接著筆者就為大家解析一下神奇的鋁塑膜。
一、鋁塑膜的簡介
鋁塑膜的是由外層尼龍層、粘合劑、中間層鋁箔、粘合劑、內層熱封層構成的多層膜，是軟包鋰電池的封裝材料。鋁塑膜與其他常用塑膜相比具有以下的優點：
1)鋁塑膜具有極高的阻隔性：比普通鋁塑復合膜的阻隔性高10000倍；
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%
2)有良好的冷沖壓成型性：能夠根據客戶產品需求，契合新的電芯型號。
3)有很好的耐穿刺性：由于聚合物鋰電池芯周邊有銅、鋁網毛刺造成點狀腐蝕，加速電化，抽真空收聚時，毛刺會猛刺內膜，可能刺穿內膜直至鋁箔，電芯內的氫氟酸將直通鋁箔學腐蝕，改變電解液組成，嚴重時將鋁箔腐蝕穿而漏液，同時會造成短路，導致電池報廢，因此耐刺穿性尤為重要。
4)有良好的耐電解液穩定性：多種有機溶劑通常會溶脹，溶解、吸收軟包裝材料，他們是膠黏劑的良好溶劑，會破壞復合層粘結效果，改變電解液中組份的濃度，進而影響電池的電性能。而強腐蝕性氫氟酸的存在，將嚴重腐蝕鋁箔，使內膜與鋁箔分離，進而把鋁箔腐蝕穿孔，從而破壞整個包裝，而鋁塑膜良好的耐電解液穩定性，保證了整個電池的安全
5)鋁塑膜耐高溫，絕緣性強：金屬電極片厚度100u左右，在170℃和3kg/cm2左右的壓力下熱封時，內膜中如果沒有耐高溫的絕緣層存在，金屬電極常常被壓倒包裝鋁箔上，造成短路，使電池報廢，成品率降低，因此耐高溫，耐絕緣是外殼的必備屬性。
二、鋁塑膜的結構及分類
鋁塑膜的主要成分由ON/ALCPP共三層物質構成，表層ON層(尼龍層)為裝飾性ON層，也起保護AL層不刮傷之作用；中間為形態成型和防止水分侵入的AL層；內層CPP(聚丙烯)層為耐電解液層。
按照制備工藝不同，鋁塑膜可分為如下兩類，以下為典型的打日本印刷(DNP)和昭和電工鋁塑膜的結構示意圖：
干法應用廣泛，昭和ALF產量95%為干法，主要應用于手機電池、MP3、MP4等高能量重度的電池上。另外還大量應用在電動車、航模、等大倍率、高容量動力電池上；熱法只可能應用在對容量要求不高的電池上。
三、鋁塑膜的制備工藝
大致上講，鋁塑膜的制備方法分為干法和熱合兩類：
干法：AL和CPP之間用接著劑粘結之后，直接壓合而成。優勢在于重申成型性能，防短路性能，外觀(雜質、針孔、魚眼少)，裁切性能上。另外耐電解液和隔水性良好。
熱合：AL和CPP之間用MPP接著，然后在緩慢升溫升壓的條件下熱合成，制作過程較長。并且由于長時間高溫烘焙作用，使ALF脆化，從而導致沖深性能劣化。優勢只在于耐電解液和抗水性方面，而其沖深成型性能，防短路性能，外觀，裁切性能均不理想。
四、國內鋁塑膜廠商面臨的困境
目前我國鋁塑膜產品的性能，只有極少數企業的幾項技術指標可達到日本企業的水平，存在的主要問題是耐電解液和沖深不過關，國內鋁塑膜的沖深在5mm左右，國外的在8mm，甚至達15mm，總體與國外產品還有一定差距。尤其是反應條件和精度控制，這種高精度的材料制造過程中，經常是差之毫厘謬以千里，工藝控制的難度就體現在分毫之間。目前，國內鋁塑膜廠商存在著以下五大困境：
1)鋁箔表面處理工藝落后、污染大：由于采用水洗出油和“鉻酐”鈍化處理，污染大。同時由于水有表面張力，導致鋁箔微孔中的油無法清洗干凈，導致后續工序產生缺陷；
2)鋁箔的水處理工藝會產生“氫脆”，因此國產鋁塑膜耐拆度差；
3)鋁箔表面涂布UV層、鋁箔挺度不夠、干式法復合時易褶皺、寬幅產品無法制作且良率差；
4)對于CPP,國內主要采用淋膜機淋涂，與高導熱的鋁箔表面復合時，易卷曲、產生層狀結晶；
5)由于國內膠粘劑配方技術原因，導致產品易出現分層剝離問題。
國內鋰電池廠商面臨巨大成本壓力，迫切要求降低鋰電池原材料成本，因此鋁塑膜實現進口替代、國產化的需求日益凸顯。
