软包电芯可以做到无限厚吗

软包电芯想要做厚,与铝塑膜有、着直接关系。其能承受的冲坑极限深度决定了软包电芯的极限厚度。本文将对铝塑膜的冲深极限影响因素做一个简单的汇总。

一.铝塑膜结构与冲壳深度原理

铝塑膜由“五层复合结构”组成:外层尼龙层(ON)负责抗穿刺和耐摩擦,保护内部结构;中间铝层(Al)是阻隔核心,防止水汽和氧气进入;内层热封层(CPP)用于电芯封装时的密封,且需耐电解液腐蚀;两层粘合剂则确保各层紧密贴合。冲壳时各层协同变形,任一环节出问题都会限制冲壳深度。

冲壳的核心原理是 “冷拉伸成型”:冲压设备的上模版与下模版夹紧铝塑膜边缘,凸模向下施加压力,使铝塑膜在模具型腔中拉伸变形,最终形成容纳电芯的凹槽。这个过程中,铝塑膜各层需均匀延展,若局部拉伸过度,就会出现破裂,此时的深度就是该条件下的 “极限冲壳深度”。

二.原材料对铝塑膜冲壳深度的影响

铝箔层是决定冲壳深度的 “核心变量”。厚度方面,常规Al层厚度为40-60μm,过厚会降低延展性,冲壳时易在凹槽转角处断裂;过薄虽延展性好,但支撑力不足,易出现凹陷

内层CPP层的性能也不容忽视。优质CPP层需具备良好的柔韧性和热稳定性,若CPP层韧性差,冲壳时会率先开裂,进而导致铝箔暴露;若耐温性不足,冲压时摩擦生热会使CPP层软化粘连模具,限制深度。此外,粘合剂的粘结强度需与各层变形率匹配,粘结力不足会导致分层,直接终止冲壳过程。

三.生产工艺与冲壳深度的关系

铝塑膜生产工艺分干法和热法,对撞壳深度影响显著。干法工艺用干法粘合剂,各层贴合更紧密,铝塑膜整体延展性好,冲壳深度普遍比热法高0.5-1mm;热法工艺用热熔胶,耐电解液性能更优,但热熔胶延展性差,冲壳时易在接口处开裂,冲深能力较弱

冲压工艺参数是 “精细调节器”。温度过高会使CPP 层过度软化,拉伸时易变薄破裂;温度过低则各层刚性增强,延展性下降。压力需均匀,局部压力过大易压伤铝箔,过小则材料拉伸不充分。

冲压速度也有讲究,速度过快会导致材料来不及变形,出现局部应力集中;过慢则效率低,且易因长时间受压导致Al层疲劳。

四.其他影响铝塑膜冲壳深度的因素

模具设计也有一定影响。模具型腔的转角R角若小于0.5mm,铝塑膜在转角处会因应力集中过度拉伸;R角过大则会占用电芯空间,抵消冲壳深度带来的容量优势。模具表面粗糙度需控制在Ra0.8μm 以下,粗糙度过高会增加摩擦阻力,阻碍材料流动,限制冲深.

五.提升铝塑膜冲壳深度的方法与展望

当前可通过优化材料配方,如采用高延伸率铝箔与改性CPP层组合,提升冲壳深度;改进模具设计,采用渐变式 R角型腔,减少应力集中;工艺上采用 “分步冲压”,先预拉伸再深度成型,可提升冲深1-2mm。