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铝箔表面预处理对铝塑膜热封性能及耐湿热性能的影响

2018-06-12马亚男王俊环

信息记录材料 2018年7期

马亚男,王俊环

(乐凯胶片股份有限公司 河北 保定 071054)

1 引言

软包装锂离子电池逐渐成为能源领域最热门的产品之一[1,2],其具备体积、容量、寿命等多方面的优势[3-6]。目前,公认的干法铝塑膜的结构见图1,在铝箔层的两面还需要进行预处理,增强铝塑膜的耐腐蚀性能[7,8]及提高胶层与铝箔层的粘接力。

图1 干法铝塑膜的结构示意图Fig.1 Dry aluminum composite film structure diagram

铝塑膜作为软包装锂离子电池电解液和电芯的载体,不仅要防止水分、空气等杂质的渗透,同时还必须具备较高的抗变形能力,避免由于充放电时内部副反应产生的气体使长时间使用的锂离子电池有可能面临体积膨胀、甚至爆炸的危险。在实际的电池破坏甚至爆炸案例中,其破坏主要发生于电池的封口部位,即封装材料黏合在一起的部位[9,10]。因此封口部位的热封强度是评价软包电池铝塑膜好坏的一个非常关键的参数[11]。经过对热封时间、热封压力和热封温度的实验探索,可以知道铝塑膜密封后剥离有四种状态[12],如图2从左至右依次所示。

图2 铝塑膜热封表观Fig.2 the heat-sealingappearance ofAluminum composite film

从图2中可以看出第二种状态是最佳的热封状态。状态一为未封合,状态三与状态四为过封,铝塑膜内层PP已经完全溶解与中间的铝层脱离,其中状态四的铝层已经被热压变形。但是在实际铝塑膜的研发过程中,通过对铝塑膜的热封条件进行优化后,还是会存在状态三的表观,达不到最佳的热封状态[13]。

由于锂离子电池可能使用的环境较为复杂,对其外层的耐湿热性能要求也较高。……

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