鋰離子動(dòng)力電池鋁塑膜沖坑制程工藝仿真（1）——沖坑機(jī)理【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-08-18  by:CAE仿真在線  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

本文主要對(duì)軟包鋰離子動(dòng)力電池制程過程中的鋁塑膜沖坑工藝的機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,為后邊的仿真做理論支持。

一、鋁塑膜在動(dòng)力電池中的應(yīng)用

目前方形鋰離子動(dòng)力電池基本上有兩種:硬殼和軟包。兩者的主要區(qū)別便是電梯電池的包裝外殼不一樣,硬殼電池包裝外殼為鋁殼機(jī)構(gòu),軟包電池包裝外殼為鋁塑膜結(jié)構(gòu)。

二、鋰離子動(dòng)力軟包電池對(duì)鋁塑膜的功能要求

根據(jù)鋁塑膜的外殼的一般作用及電池特殊應(yīng)用,鋰離子動(dòng)力軟包電池對(duì)鋁塑膜的功能要求主要如下:

三、鋁塑膜結(jié)構(gòu)、特性及功能

本文以某企業(yè)的一款鋁塑膜為例,進(jìn)行鋁塑膜的簡(jiǎn)單介紹。鋁塑膜結(jié)構(gòu)如下圖。

盡管市場(chǎng)上鋁塑膜的層數(shù)、厚度、材質(zhì)不同,以及由于材質(zhì)及厚度等不同引起的制程工藝不同,但鋁塑膜的五大基本功能必須滿足。有時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境以及一起性能的取中,有些材料和層數(shù)會(huì)進(jìn)行改變,例如為了較小厚度,可能會(huì)去掉最上邊的PET層等。

四、鋁塑膜沖壓成型機(jī)理介紹

鋁塑膜沖坑成型的目的是給提供鋰離子動(dòng)力電池電信及電解液空間。沖坑尺寸、深度、四角R角、邊線R角是根據(jù)電芯尺寸、鋁塑膜特性與沖坑模具相關(guān)的。本文不再講解沖坑尺寸設(shè)計(jì)、沖坑模具設(shè)計(jì)內(nèi)容。下面以某鋁塑膜單坑沖坑進(jìn)行沖坑機(jī)理介紹。下圖為單坑鋁塑膜產(chǎn)品圖示意圖。

沖坑成型過程示意圖如下,上模版與下模版(凹模)將鋁塑膜夾緊,保持一定的壓力P,凸模以平緩的速度向下運(yùn)行,使鋁塑膜達(dá)到要求的深度。

鋁塑膜在沖壓過程中,保持恒定的壓力,已達(dá)到補(bǔ)償性沖壓,保證沖坑均勻性。所謂補(bǔ)償性沖壓是相對(duì)于延伸性沖壓而言。區(qū)別如下圖:

鋁塑膜沖壓成型后,我們希望各層在沖坑區(qū)域厚度均勻一致,無(wú)針孔、皺褶,各層厚度有保證,尤其是保證鋁層薄弱部位的殘存率,以滿足鋁塑膜使用功能及特性要求。成型后示意圖如下(由于粘結(jié)層很薄,下圖忽略沒有匯出):

五、鋁塑膜沖壓成型產(chǎn)品檢測(cè)

根據(jù)鋁塑膜的結(jié)構(gòu)功能和特性要求,我們可設(shè)計(jì)不同的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試,例如各層粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)、切片厚度檢測(cè)、高溫高濕阻隔特性檢測(cè)、高溫高濕耐電解液特性檢測(cè)、光學(xué)針孔檢測(cè)、外觀檢測(cè)等。下圖為鋁箔殘存率檢測(cè)圖片。

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