锂电池封装工艺详解

─ 胶水层：Nylon/AL间常用聚氨酯类胶水，AL/PP间也可用改性聚烯烃树脂。
─ 装饰层：定制外观，常用哑光清漆。
DNP76BM
Matte 3μm
Nylon 15μm
Primer 4μm
Showa76BM
Matte 3μm
Nylon 12μm
Black print 2μm Adhesive 2μm
Tab-lead
Pouch
ATL confidential
4
包装复合膜的结构说明
● 一般由金属层、防护层、密封材料层、胶水层和装饰层构成。
─ 金属层：防水气渗透，通常为AL或SUS，表面处理，20~80μm。
─ 防护层：支架和外部防护，常用Nylon或PET，或两者组合，6~30μm。
─ 密封材料层：热封和绝缘，PP类材料的单层或多层，20~80μm。
Degassing
自动包装机
真空封装（部件）
自动Degassing机 9
自动包装机 – 结构
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自动包装机 – 冲壳成形（1）
铝塑膜上料和冲壳成形机构
冲壳成形
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自动包装机 – 冲壳成形（2）
简易模
1
2
3
弹簧模
1
2
3
ATL confid百度文库ntial
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自动包装机 – 顶封（1）
● 顶封尺寸定义
序号
项目
A
顶封外未封区
B
顶封封印宽度
C
顶封内未封区
D
Tab与槽位边距
E
Sealant外露
F 顶封封印两端边距
G
顶侧封重叠区
H
侧封封印宽度
I
侧封内未封区
T1
封装厚度
T2
正极耳封印厚度
T3
负极耳封印厚度
S
背部台阶
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自动包装机 – 顶封（2）
● 顶封尺寸图例
123 4 5
6
1 斜坡区，尺寸对应冲壳模具凹模和凸模的间隙。(0.3) 2 圆弧区，尺寸对应凹模圆角。(0.6) 3 圆弧与封印内侧的间隙。(0.4) 4 封印区。(1.2) 5 外未封区和顶边错位。(0.5) 6 内未封区。数值约为“3/5圆弧 + 圆弧与封印内侧的间隙”（0.5~1.2）
ICP: Cu 98.44%, Ni 1.548%
6
热封的基本原理
● 热封的基本原理是：两种相容的高聚物薄膜，在外部施加热量和压力的 作用下处于熔融状态，其接触界面的大分子互相渗透、扩散、蠕动，并 在一定时间内融结成相互渗透区；待充分冷却后，形成稳固的热封结构 而完成热封。
─ 在压力作用下，两种相容的高聚物薄膜表面紧密接触；
● 规格：Ni tab – Al foil ≥200MΩ @250V， Ni tab – Al tab ≥20MΩ @10V。
V2 V1
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自动Degassing机 – 结构
1 上料 5 切气袋 6 扫码称重
7 下料
2 上料定位 3 移送电芯 4 二次封装（5个工位）
二次封 装机构
18
Thanks for your attention!
Al 30μm
Al 30μm
Adhesive 2μm
PPa 14μm
CPP 25μm
PP 10μm 5
极耳的结构说明
CCD
Vickers hardness 71.8HV
×100
×500
X -section
Toppan 80μmSealant Nickeled Cu tab
Sealant DSC
Nickel layer ~2μm
封装工艺简介
内容
● ATL电芯封装结构和材料说明 ● ATL封装工艺和设备
2
常见的锂离子电池及其基本结构
ATL confidential
3
ATL软包装锂离子电池的封装结构
● 基于软包装锂离子电池制造工艺而设计的结构，实现的主要功能：隔绝 外部环境、维持足够的强度、引出正负极端子。
─ Pouch：材料是包装复合膜，常见的是铝塑膜和钢塑膜。 ─ Tab-lead：由金属极耳(Tab)和和密封胶(Sealant)构成，一般简称为极耳。
─ 加热使高聚物融化转变为粘流态，分子链解缠结，分子的布朗运动和链段 运动加强；
─ 在压力、温度和时间的共同作用下，两块高聚物表面粘合，形成扩散界 面；
─ 持续一定时间后，扩散界面两侧的分子和链段互相渗透和扩散融合；
─ 冷却，重新结晶，形成稳固的热封结构，完成热封。
ATL confidential
7
热封工艺参数设定
● 基于封印厚度、封印外观和封装强度的要求来设定和优化参数。
─ 封印厚度：一般认为30%的PP压缩率是合适的，ATL常用20%~60%，对不同 包装复合膜设定不同的厚度规格。
─ 封印外观：撕开后热封界面有均匀白色熔胶。
─ 封装强度：≥15N/8mm。
Nylon & AL PP 100%
一般我们说的顶宽，就是圆弧外的尺寸，即图中3+4+5。（PAP为6+4+5）
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自动包装机 – 顶封（3）
● 顶封定位图例
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自动包装机 – 顶封（4）
● 顶封尺寸测量：自动判定内未封区边沿。
顶边外沿 封印外沿 封印内侧边缘 斜率变化最大位置 定位参考线
内未封区
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自动包装机 – Hi-pot测试
PP 100% Nylon & AL
Temperature & Pressure &Time
Nylon & AL PP PP
Nylon & AL
30% PP compressing
Nylon & AL PP 70% PP 70%
Nylon & AL
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ATL封装工艺和设备
Top sealing
Vacuum sealing