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锂电池篇章:锂电池极耳知识

文章来源:澳门皇冠官网 人气:283 发表时间:2018-03-05 18:24:53

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什么是极耳

极耳,是锂离子聚合物电池产品的一种原材料。例如我们生活中用到的手机电池、蓝牙电池、笔记本电池等都需要用到极耳。电池是分正负极的,极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体,通俗的说电池正负两极的耳朵是在进行充放电时的接触点。这个接触点并不是我们看到的电池外表的那个铜片,而是电池内部的一种连接。


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极耳的结构

极耳分为三种材料,电池的正极使用铝(Al)材料,负极使用镍(Ni)材料,负极也有铜镀镍(Ni—Cu)材料,它们都是由胶片和金属带两部分复合而成。


胶片是极耳上绝缘的部分,它的作用是电池封装时防止金属带与铝塑膜之间发生短路,并且封装时通过加热(140℃左右)与铝塑膜热熔密封粘合在一起防止漏液。一个极耳是由两片胶片把金属带夹在中间的。


目前市场使用的胶片有黑胶、白胶和单层胶三种。常用的黑胶片是三层结构的:黑色素:熔点66℃;PE:熔点105℃;PP:熔点137℃。

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极耳成型工艺


极耳胶条成型工艺分为热压成型和高频成型工艺


1、热压成型工艺中的温度控制范围小,精度高,这使热压成型极耳胶属带之间的粘接力更稳定(而不是粘接力更高或粘接更可靠)。但受热传递方式的限制,温度是从胶条外表面向中间,再向内表面,再传递给金属带,最终必须使金属带表面的温度高于胶条内表面的熔点,在一定压力和时间下与金属表面粘接。这种粘接方式决定了极耳胶结构,必须是两层及两层以上结构,且金属面的熔点须不高于外表面的熔点,这样才能保证极耳胶的总厚度及外型尺寸的精度,正是为了保证精度,热压成型温度须要求严格控制才能达到精度与粘接力的平衡。


2、高频成型中的高频变化范围广,对应的温度控制精度较差,但高频能使金属带表面瞬间产生高于极耳胶内表面的熔点,瞬间产生比热压成型更牢固可靠的粘接力,它没有使胶条的外表面产生软化,更不会熔化这有利于与铝塑膜作进一步的封装。这种粘接方式适用于任何结构的极耳胶条(单层或多层均可)。


3、两种粘接方式各有优缺点,高频工艺的完善在于高频必须想办法转化成直观对应的温度;而热压成型工艺的完善在于新型胶条的开发和热成型设备热传递方式的彻底变化。两种工艺都有进一步完善的潜力。


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极耳顶封工艺


极耳顶封工艺分为:

1、硬封工艺 

2、软封工艺 

3、半硬半软封工艺


硬封工艺封口的密封可靠性,安全性远高于软封工艺。理由依次:


①软封工艺封头上采用弹性硅胶垫,该硅胶皮的厚薄均匀性偏差大于0.1mm,而硬封工艺封头上采用的是导热性很好的刚性铜或特种钢,厚薄均可性偏差小0.01mm,两者不在一个数量级。这种厚薄的均匀性会影响顶封面积局部区域密封性差异。


②软封工艺封头上采用的弹性硅胶垫的弹性,不同批次、同一批次或同一封头上的不同部位会有较大差异。这种弹性差异会影响密封面积上的密封性。


③软封所用弹性硅胶垫在长期高温、压力下弹性会逐渐减小,甚至老化,如何检查弹性及老化,何时更换新的硅胶垫,难度很大,这无疑带来密封的不可靠性。


④软封硅胶垫在封装过程中,肯定会残留铝塑膜和极耳胶上熔融的PP,这改变了硅胶。



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