鉅大LARGE | 點擊量：2528次 | 2020年03月05日
鋁塑膜制備工藝、性能評測、相關產業應用
鋁塑膜是由外層尼龍層（ON）、粘合劑、中間層鋁箔（Al）、粘合劑、內層熱封層（CPP）構成的多層膜，是軟包鋰離子電池的封裝材料。
電池用鋁塑膜被要求具備如下特點：
（1）具備極高的阻隔性。
（2）具有良好的熱封性能。
（3）材料耐電解液及強酸腐蝕。
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%
（4）具有良好的延展性、柔韌性和機械強度。
鋁塑膜的制備方法
鋁塑膜的制備重要有干法和熱法兩種。
干法工藝是鋁和聚丙烯用粘合劑粘結后直接壓合而成，熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP粘結著，在緩慢升溫升壓熱壓合而成。
干法工藝鋁塑膜重要優勢有沖深成型效果好，外觀一致性好，不易出現針孔、魚眼、雜質等不良，但其耐電解液性較差。
熱法工藝可以提高Al層與PP層之間的粘附力，使內表層防電解液溶脹脫落能力大大提升，但是這種特殊處理的MPP要較高的溫度將其熔化才能起到粘結作用，冷卻后，因與PP的收縮系數存在較大差異，很容易出現向內卷曲的情況。
干法、熱法鋁塑膜
鋁塑膜的性能評測
合理的測試分析方法可以使我們更好的篩選出市場上紛雜的鋁塑膜產品，選出更適用于不同鋰離子電池的鋁塑膜。
1、外觀
測試方法：目測鋁塑膜表面是否有坑點、劃痕等，各復合層間是否有雜物、氣泡等。使用千分尺取不少于10個點測量鋁塑膜的厚度和寬度，并判斷其均勻性。
評判標準：作為鋰離子電池的密封外殼，鋁塑膜必須滿足表面無坑點、劃痕等，各復合層間不能有雜物、氣泡等。厚度必須要符合相應的規格要求且各處均勻，寬度符合工藝要求。
2、熱封強度
測試方法：在一定的溫度、時間、壓力的封裝條件下，將兩片鋁塑膜或與極耳粘合，取一定寬度封口裁切成條，使用拉力測試設備測試剝離強度。
評判標準：觀察剝離后的鋁塑膜內表層是否呈均勻乳白色，要求Al層與內表層不分層。
軟包裝材料的熱封工藝參數重要有熱封時間、熱封壓力和熱封溫度，一般情況下，新的包裝材料的應用都要重新調整這3個參數，使熱封效果達到最佳。在熱封強度能達到要求的基礎上，考慮到熱輻射和熱傳導對電池性能的影響，熱封時間越短越好，熱封溫度越低越好
鋁塑膜封口處剝離強度測試后的四種狀態
從圖中可以看出第二種狀態是最佳的熱封狀態。狀態一為未封合，狀態三與狀態四為過封，鋁塑膜內層PP已經完全溶解與中間的鋁層脫離，其中狀態四的鋁層已經被熱壓變形。
3、沖深能力
測試方法：將鋁塑膜用良好的成型模具沖深，在一定取值范圍內調整成型深度，直至鋁塑膜邊角出現破裂，記錄出現破裂前的深度最大值。
評判標準：鋁塑膜的沖深后必須滿足以下條件：沖坑的四個邊角最薄處不小于原來50%的厚度、內層PP層厚度為60~65微米。否則會造成電池成型后有漏點，嚴重影響電池性能。
4、耐電解液腐蝕性能
測試方法：鋁塑膜中與電解液接觸的是內層的PP層以及周邊的熱封口，這些地方必須具備良好的耐電解液腐蝕性能。將成型后的鋁塑膜先封焊兩邊，不加極耳和電芯，注入一定量的電解液，在一定溫度條件下烘烤一定的時間后進行觀察。
評判標準：放置一按時間的注完液的電池，觀察鋁塑膜封裝袋的外觀，必須滿足四種鋁塑膜外觀平整，無任何電解液泄漏。將其拆開倒出電解液并清洗干凈進行熱封強度的測試必須滿足2.2（熱封強度分析）中的強度分析，且內層PP上無任何污點和破損。
5、阻隔性能
測試方法：鋰離子電池的電解液極易與水氧發生反應，降低電化學活性。鋁塑膜具有良好的阻隔性能可以很好的延長電池的循環壽命。將封裝袋置于水浴或高溫高濕環境中，一段時間后取出，觀察鋁塑膜是否異常，且通過稱重或水分測試判斷其吸水量，表征鋁塑膜的阻隔性能。
評判標準：鋰離子電池在使用的過程中是完全暴露在空氣中的，要求鋁塑膜具有良好的阻隔性能，以防水氧進入電池與內部的電池材料反應，影響電池性能。因此通過將鋁塑膜置于水浴環境中，判斷其吸水量以表征其對水氧的阻隔性能。
鋁塑膜的產業鏈
鋁塑膜作為軟包電池的重要組成部分，其上游重要為四大結構組成原料尼龍膜、鋁箔、CPP及膠黏劑，中游為鋁塑膜產品制造及其軟包裝電池的制備，下游為軟包電池的應用領域。
鋁塑膜產業結構圖
相比圓柱和方形鋁殼，軟包電池在能量密度、安全性和靈活度上的具備明顯優勢，并已經廣泛應用到3C消費類、新能源汽車和儲能領域。
鋁塑膜是軟包鋰離子電池封裝的關鍵材料，目前鋁塑膜市場重要被日韓公司壟斷。隨著我國新能源補貼政策和電池能量密度掛鉤及輕量化要求，越來越多的車企和電池廠商開始采用軟包技術路線以提高電池能量密度。
國內公司近年來加大了研發投入，在一些關鍵材料和工藝上有所突破，愿不久的將來，“我國制造”遍布世界的每一個角落！
