软包电芯可以根据客户的需求设计成不同的尺寸,当外形尺寸设计好后,就需要开具相应的模具,使铝塑膜冲压成型。成型工艺也叫作冲坑,就是利用成型的模具在铝塑膜上冲出一个能够卷芯的坑。
铝塑膜冲好后,裁剪成型,一般称为pocket袋,一般电芯较薄的时候选择冲单坑,在电芯较厚的时候选择冲双坑,
有时候会根据设计要求,会在冲坑一侧选择冲一个小坑,以扩大气袋的体积。
4、包装侧封、顶封工艺
封装工序包含顶封、侧封两个工序,首先要把卷绕好的卷芯放到冲好的坑里,然后将未冲一侧沿冲坑一侧对折。
铝塑膜装入卷芯后,需要封装的位置包括顶封区、侧封区、一封区、二封区。
将卷芯放入铝塑膜后,就可将铝塑膜放到夹具中,在顶封、侧封机中进行封装。
顶封是要封住极耳的,极耳是金属(正极铝,负极镍),怎么跟PP封装到一起呢?这就要靠极耳上的一个小部件—极耳胶来完成了。
极耳胶具体的结构我不是很清楚,希望有懂行的人来补充。我只知道它d有PP的成本,也就是说在加热时能够熔化黏结。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,形成了有效的封装结构。
5、注液、预封工艺
软包电芯在顶侧封后,需要做x-ray检查其卷芯的平行度,然后就进入干燥房除水气。在干燥房静置若干时间后,就进入了注液与预封工艺。
电芯在顶侧封完成后就剩下气袋那边一个开口,这个开口就是用来注液的。在注液完成后,需要马上进行气袋边的预封,也叫作一封。
一封完成后,电芯内部就完全与外部环境隔绝了。
6、静置、化成、夹具整形
在注液与一封完成后,需要将电芯进行静置,根据生产工艺的不同,分为高温静置和常温静置,静置的目的是为了让注入的电解液充分浸润机片,然后就可以拿去做化成了。
化成就是对电芯的充电,但不会充到高电压,充电的电流也非常的小。化成的目的是让电极表面形成稳定的SEI膜,也是相当于一个把电芯激活的过程。
在这个过程中会产生一定量的气体,这也就是为什么会预留一个气袋了。
有些工厂会使用夹具化成,把电芯放到夹具里再上化成柜。这样产生的气体会充分的挤到气袋里,同时化成后的电极界面更佳。
在化成完成后,有些电芯,尤其是厚电芯,由于内部应力较大,会产生一定的变形。所以某些工厂会在化成后设置一个整形的工序,也叫作夹具baking(烘烤)。
7、二封工艺
二封时,首先由铡刀将气袋刺破,同时抽真空,这样气袋中的气体与一部分电解液会被抽出。然后马上进行二封,保证电芯的气密性。后把气袋剪去,一个软包电芯就基本成型了。
8、后续工序
二封剪完气袋后需要进行<边与折边,保证电芯宽度不超标。折边后的电芯就会进入分容柜进行分容,其实就是容量测试。
分容完成后,容量合格的电芯就会进入后续工艺,包括外观检查、贴黄胶、边电压检测、极耳转接焊等等,可以根据客户需求增减若干工序,进行OQC检查,然后进行包装出货。