聚合物锂電(diàn)池是目前使用最為(wèi)廣泛的锂電(diàn)池，因為(wèi)其封裝方法簡單，易定制(zhì)外形尺寸，且安全性好，因此被廣泛應用到手機、具、随身醫(yī)療設備等各種随身設備中。雖然軟包聚合物電(diàn)池安全性能良好，但(dàn)是也不排除會(huì)發生(shēng)意外的可(kě)能，三星note 7手機電(diàn)池自燃就是典型的例證。惟尚科技(jì)将通(tōng)過這篇文章和(hé)大(dà)家(jiā)分享軟包聚合物電(diàn)池的生(shēng)産流程，從而了解影(yǐng)響其安全性的原因。
1、軟包電(diàn)芯
目前我們所見到的軟包電(diàn)芯均是使用鋁塑膜為(wèi)包裝的材料的電(diàn)芯，不同的外包裝材料決定了使用不同的封裝方式，聚合物軟包電(diàn)芯采用熱封裝，金屬包裝電(diàn)芯則采用焊接的方法。
2、包裝軟膜-鋁塑膜
鋁塑複合膜大(dà)緻可(kě)以分為(wèi)三層——內(nèi)層為(wèi)粘結層，多(duō)采用聚乙烯或聚丙烯材料， 起封口粘結作(zuò)用；中間(jiān)層為(wèi)鋁箔，能夠防止電(diàn)池外部水(shuǐ)汽的滲入，同時(shí)防止內(nèi)部電(diàn)解液的滲出；外層為(wèi)保護層，多(duō)采用高(gāo)熔點的聚酯或尼龍材料，有(yǒu)很(hěn)強的機械性能，防止外力對電(diàn)池的損傷，起保護電(diàn)池的作(zuò)用。
高(gāo)質量的鋁塑複合膜的研制(zhì)和(hé)開(kāi)發是液态軟包裝锂離子電(diàn)池這一高(gāo)新技(jì)術(shù)産品研制(zhì)成功的關鍵。作(zuò)為(wèi)液态軟包裝锂離子電(diàn)池的外殼，該鋁塑複合膜不再僅僅是電(diàn)池的簡單外包裝，而且是構成液态軟包裝锂離子電(diàn)池的一個(gè)不可(kě)缺少(shǎo)的重要組成部分。
如果對這種軟包裝材料的重要性認識不夠，将很(hěn)不利于軟包裝電(diàn)池的設計(jì)和(hé)開(kāi)發。它在液态軟包裝锂離子電(diàn)池的研制(zhì)中有(yǒu)如此重要的地位，說明(míng)該産品有(yǒu)高(gāo)的技(jì)術(shù)含量，在設計(jì)、制(zhì)造及其應用上(shàng)都和(hé)普通(tōng)的複合包裝材料在性能上(shàng)有(yǒu)質的差别。
國內(nèi)外各生(shēng)産廠正抓緊對自己的産品進行(xíng)不斷改良，鋁塑複合膜的生(shēng)産技(jì)術(shù)也正處于不斷研究發展之中。
3、鋁塑膜沖壓成型工藝
軟包電(diàn)芯可(kě)以根據客戶的需求設計(jì)成不同的尺寸，當外形尺寸設計(jì)好後，就需要開(kāi)具相應的模具，使鋁塑膜沖壓成型。成型工藝也叫作(zuò)沖坑，就是利用成型的模具在鋁塑膜上(shàng)沖出一個(gè)能夠卷芯的坑。
鋁塑膜沖好後，裁剪成型，一般稱為(wèi)pocket袋，一般電(diàn)芯較薄的時(shí)候選擇沖單坑，在電(diàn)芯較厚的時(shí)候選擇沖雙坑，沖雙坑時(shí)會(huì)因為(wèi)一邊的變形量大(dà)會(huì)突破鋁塑膜的變形極限而導緻破裂。
有(yǒu)時(shí)候會(huì)根據設計(jì)要求，會(huì)在沖坑一側選擇沖一個(gè)小(xiǎo)坑，以擴大(dà)氣袋的體(tǐ)積。
4、包裝側封、頂封工藝
封裝工序包含頂封、側封兩個(gè)工序，首先要把卷繞好的卷芯放到沖好的坑裏，然後将未沖一側沿沖坑一側對折。
鋁塑膜裝入卷芯後，需要封裝的位置包括頂封區(qū)、側封區(qū)、一封區(qū)、二封區(qū)。
将卷芯放入鋁塑膜後，就可(kě)将鋁塑膜放到夾具中，在頂封、側封機中進行(xíng)封裝。
頂封是要封住極耳的，極耳是金屬(正極鋁，負極鎳)，怎麽跟PP封裝到一起呢？這就要靠極耳上(shàng)的一個(gè)小(xiǎo)部件—極耳膠來(lái)完成了。
極耳膠具體(tǐ)的結構我不是很(hěn)清楚，希望有(yǒu)懂行(xíng)的人(rén)來(lái)補充。我隻知道(dào)它也有(yǒu)PP的成本，也就是說在加熱時(shí)能夠熔化黏結。在極耳位的封裝見下圖中圓圈部分所示。
封裝時(shí)，極耳膠中的PP與鋁塑膜的PP層熔化黏結，形成了有(yǒu)效的封裝結構。
5、注液、預封工藝
軟包電(diàn)芯在頂側封後，需要做(zuò)x-ray檢查其卷芯的平行(xíng)度，然後就進入幹燥房(fáng)除水(shuǐ)氣。在幹燥房(fáng)靜置若幹時(shí)間(jiān)後，就進入了注液與預封工藝。
電(diàn)芯在頂側封完成後就剩下氣袋那(nà)邊一個(gè)開(kāi)口，這個(gè)開(kāi)口就是用來(lái)注液的。在注液完成後，需要馬上(shàng)進行(xíng)氣袋邊的預封，也叫作(zuò)一封。
一封完成後，電(diàn)芯內(nèi)部就完全與外部環境隔絕了。
6、靜置、化成、夾具整形
在注液與一封完成後，需要将電(diàn)芯進行(xíng)靜置，根據生(shēng)産工藝的不同，分為(wèi)高(gāo)溫靜置和(hé)常溫靜置，靜置的目的是為(wèi)了讓注入的電(diàn)解液充分浸潤機片，然後就可(kě)以拿(ná)去做(zuò)化成了。
化成就是對電(diàn)芯的首次充電(diàn)，但(dàn)不會(huì)充到最高(gāo)電(diàn)壓，充電(diàn)的電(diàn)流也非常的小(xiǎo)。化成的目的是讓電(diàn)極表面形成穩定的SEI膜，也是相當于一個(gè)把電(diàn)芯激活的過程。
在這個(gè)過程中會(huì)産生(shēng)一定量的氣體(tǐ)，這也就是為(wèi)什麽會(huì)預留一個(gè)氣袋了。
有(yǒu)些(xiē)工廠會(huì)使用夾具化成，把電(diàn)芯放到夾具裏再上(shàng)化成櫃。這樣産生(shēng)的氣體(tǐ)會(huì)充分的擠到氣袋裏，同時(shí)化成後的電(diàn)極界面更佳。
在化成完成後，有(yǒu)些(xiē)電(diàn)芯，尤其是厚電(diàn)芯，由于內(nèi)部應力較大(dà)，會(huì)産生(shēng)一定的變形。所以某些(xiē)工廠會(huì)在化成後設置一個(gè)整形的工序，也叫作(zuò)夾具baking(烘烤)。
7、二封工藝
二封時(shí)，首先由鍘刀将氣袋刺破，同時(shí)抽真空(kōng)，這樣氣袋中的氣體(tǐ)與一部分電(diàn)解液會(huì)被抽出。然後馬上(shàng)進行(xíng)二封，保證電(diàn)芯的氣密性。最後把氣袋剪去，一個(gè)軟包電(diàn)芯就基本成型了。
8、後續工序
二封剪完氣袋後需要進行(xíng)裁邊與折邊，保證電(diàn)芯寬度不超标。折邊後的電(diàn)芯就會(huì)進入分容櫃進行(xíng)分容，其實就是容量測試。
分容完成後，容量合格的電(diàn)芯就會(huì)進入後續工藝，包括外觀檢查、貼黃膠、邊電(diàn)壓檢測、極耳轉接焊等等，可(kě)以根據客戶需求增減若幹工序，最後進行(xíng)OQC檢查，然後進行(xíng)包裝出貨。
