软包锂电池8大工艺流程

无论是在数码仍是在动力运用市场，软包电池都在成为非常重要的一个技术道路。

软包电芯，其实便是运用了铝塑包装膜作为包装资料的电芯。相对来说，锂离子电池的包装分为两大类，一类是软包电芯，一类是金属外壳电芯。金属外壳电芯又包含了钢壳与铝壳等等，近年来因为特殊需求有的电芯选用塑料外壳的，也可以划为此类。

二者的差别除了外壳资料不同，决议了其封装方式也不同。软包电芯选用的是热封装，而金属外壳电芯一般选用焊接（激光焊）。软包电芯可以选用热封装的原因是其运用了铝塑包装膜这种资料。

2、铝塑包装膜

铝塑包装膜（简称铝塑膜）的构成见图，其截面上来看有三层构成：尼龙层、Al层与PP层。

三层各有各的作用，首要尼龙层是确保了铝塑膜的外形，确保在制造成锂离子电池之前，膜不会发生变形。

Al层便是一层金属Al构成，其作用是防止水的进入。锂离子电池很怕水，一般要求极片含水量都在PPM级，所以包装膜必定可以挡住水气的进入。尼龙不防水，无法起到维护作用。而金属Al在室温下会与空气中的氧反响生成一层致密的氧化膜，导致水气无法进入，维护了电芯的内部。Al层在铝塑膜成型的时分还提供了冲坑的塑性，这个详见第3点。

PP是聚丙烯的缩写，这种资料的特性是在一百多摄氏度的温度下会发生熔化，并且具有黏性。所以电池的热封装主要靠的便是PP层在封头加热的作用下熔化黏合在一同，然后封头撤去，降温就固化黏结了。

铝塑膜看上去很简单，实践做起来，如何把三层资料均匀地、牢固地结合在一同也不是那么简单的事。很惋惜的是，现在质量好的铝塑膜根本上都是日本进口的，国产的不是没有，但质量还有待改进。

3、铝塑膜成型工序

软包电芯可以依据客户的需求规划成不同的尺度，当外形尺度规划好后，就需求开具相应的模具，使铝塑膜成型。成型工序也叫作冲坑（其实个人觉得应该是“铳坑”，但大家都这么写就随俗吧），顾名思义，便是用成型模具在加热的情况下，在铝塑膜上冲出一个可以装卷芯的坑，详细的见下图。

铝塑膜冲好并裁剪成型后，一般称为Pocket袋，见下图所示。一般在电芯较薄的时分选择冲单坑（下图左），在电芯较厚的时分选择冲双坑（下图右），因为一边的变形量太大会打破铝塑膜的变形极限而导致破裂。

有时分依据规划的需求，会在气袋的方位再冲一个小坑，以扩大气袋的体积。

4、顶侧封工序

终于讲到正题了（你是跑题有多厉害！），顶侧封工序是软包锂离子电芯的第一道封装工序。顶侧封实践包含了两个工序，顶封与侧封。首要要把卷绕好的卷芯放到冲好的坑里，然后沿虚线方位将包装膜半数，如下图所示。

下面这种图是铝塑膜装入卷芯后，需求封装的几个方位，包含顶封区、侧封区、一封区与二封区。下面分别进行介绍。

把卷芯放到坑中之后，就把整个铝塑膜可以放到夹具中，在顶侧封机里进行顶封与侧封了。顶侧封机是这样子的：

图中这种型号的顶侧封机带四个夹具，左面那个工位是顶封，右边那个工位是侧封。那两块黄色的金属是上封头，下面还有一个下封头，封装的时分两个封头带有必定的温度（一般在180℃左右），合拢时压在铝塑膜上，铝塑膜的PP层就熔化然后黏结在一同了，这样就封装OK了。

侧封没有什么太多好说的（边电压神马的扯得太远就不讲了），主要来说说顶封，顶封区域的示意图如下图所示。顶封是要封住极耳的，极耳是金属（正极铝，负极镍），怎样跟PP封装到一同呢？这就要靠极耳上的一个小部件—极耳胶来完成了。极耳胶详细的结构我不是很清楚，期望有懂行的人来补充。我只知道它也有PP的本钱，也便是说在加热时可以熔化黏结。在极耳位的封装见下图中圆圈部分所示。封装时，极耳胶中的PP与铝塑膜的PP层熔化黏结，构成了有效的封装结构。

5、注液、预封工序

软包电芯在顶侧封之后，需求做X-ray查看其卷芯的平行度，然后就进枯燥房除水气去了。在枯燥房静置若干时间时分，就进入了注液与预封工序。

通过上面的介绍咱们知道，电芯在顶侧封完成之后，就只剩下气袋那边的一个开口，这个开口便是用来注液的。在注液完成之后，需求马上进行气袋边的预封，也叫作一封。一封封装完成后，电芯从理论上来说，内部便是完全与外部环境隔绝了。一封的封装原理与顶侧封相同，这里就不赘述了。

6、静置、化成、夹具整形工序

在注液与一封完成后，首要需求将电芯进行静置，依据工艺的不同会分为高温静置与常温静置，静置的目的是让注入的电解液充沛滋润极片。然后电芯就可以拿去做化成了。

上图是软包电芯的化成柜，其实便是一个充放电的装置，我找了良久没有找到带电芯的图片，大家想想一下电芯夹在上面的画面就OK了。化成便是对电芯的首次充电，但不会充到运用的最高电压，充电的电流也非常小。

化成的目的是让电极表面构成稳定的SEI膜，也便是相当于一个把电芯“激活”的进程。在这个进程中，会发生必定量的气体，这也便是为什么铝塑膜要预留一个气袋。有些工厂的工艺会运用夹具化成，即把电芯夹在夹具里（有时分图简便就用玻璃板，然后上钢夹子）再上柜化成，这样发生的气体会被充沛地挤到周围的气袋中去，一同化成后的电极界面也更佳。

在化成后有些电芯，尤其是厚电芯，因为内部应力较大，可能会发生必定的变形。所以某些工厂会在化成后设置一个夹具整形的工序，也叫作夹具baking（烘烤）。

7、二封工序

刚才说了化成进程中会发生气体，所以咱们要将气体抽出然后再进行第2次封装。在这里有些公司成为两个工序：Degassing（排气）与二封，还有后边一个剪气袋的工序，这里我就一同笼统的都称为二封了。

二封时，首要由铡刀将气袋刺破，一同抽真空，这样气袋中的气体与一小部分电解液就会被抽出。然后马上二封封头在二封区进行封装，确保电芯的气密性。最终把封装完的电芯剪去气袋，一个软包电芯就根本成型了。二封是锂离子电池的最终一个封装工序，其原理仍是跟前面的热封装相同，不再赘述。

8、后续工序

因为题主问的是封装，后边的跟封装关系不大，所以二封之后的工序我就一同说了。

二封剪完气袋之后需求进行裁边与折边，便是将一封边与二封边裁到合适的宽度，然后折叠起来，确保电芯的宽度不超支。折边后的电芯就可以上分容柜进行分容了，其实便是容量测验，看电芯的容量有没有达到规则的最小值。从原则上来说，一切的电芯出厂之前都需求做分容测验，确保容量不合格的电芯不会送到客户手中。但在电芯出产量大的时分，某些公司会做部分分容，以统计概率来判断该批次电芯容量的合格率。

分容后，容量合格的电芯就会进入后工序，包含查看外观、贴黄胶、边电压检测、极耳转接焊等等，可以依据客户的需求来增减若干工序。最终便是OQC查看，然后包装出货了。