铝塑膜:干法和热法工艺对比(日本昭和VS日本DNP)
目前国内外锂电池铝塑膜的生产工艺主要有两种:以日本昭和为代表的干法生产工艺和以日本DNP为代表的热法生产工艺。
铝塑复合膜(铝塑膜)是软包装锂电池电芯封装的关键材料,单片电池组装后用铝塑膜密封,形成一个电池,铝塑膜起保护内容物的作用。
干法铝塑膜和热法铝塑膜制造工艺的区别在于,干法铝塑膜是由铝箔和CPP直接用胶黏压合,优点是冲深性能好;热法是铝箔和CPP之间用MPP接着,然后缓慢升温热压合,优点是耐电解液和抗水性较好。
铝塑膜结构
一、外层:一般为尼龙层。
1.是保护中间层、减少划痕及脏物浸染、确保电池具有良好的外观;
2.是阻止空气尤其是氧气的渗透,维持电芯内部的环境;
3.是保证包装铝箔具备良好的形变能力。
有时候也会以PET代替尼龙以具有更好的耐化学腐蚀性能,但这会导致铝塑膜的冲坑深度降低。
二、中间层:具有一定的厚度和强度,可以防止水汽渗透及外部对电芯的损伤,最主流的是采用铝箔材;
三、内层:主要起封装、绝缘、阻止Al layer与电解质接触等作用,主要采用PP层材料;
四、装饰或者特殊保护层:为了改善电池的外观光泽,有时候还会在PET/尼龙外面加一个亚光层,但这会导致铝塑膜价格显著上升。
铝塑膜的结构按照生产工艺方法方法分为昭和干法和DNP热法。
干法生产工艺是日本昭和和日本索尼共同研发出来的,由于索尼的电解液是固态的,不需要铝塑膜耐电解液性能,因此日本昭和的干法工艺中使用到了接着剂,而接着剂的耐电解性能比较差,这在一定程度上影响了锂电池铝塑膜的使用寿命。
热法生产工艺是由日本DNP和日本尼桑公司为了生产汽车用电芯而共同开发的铝塑膜产品,在耐电解性能方面优于日本昭和。
日本藤森锂电池铝塑膜的生产过程中也采用了日本DNP的热法技术,2011年日本藤森开始进入中国市场。但是目前日本藤森的产品不能用于出口电芯,主要原因是技术方面抄袭日本DNP,出口产品会受到专利的限制。
目前国内企业生产的铝塑膜主要用于生产数码产品上的锂电池,主要是受技术方面的限制。目前国内生产的铝塑膜由于研发时间较短,产品质量并不稳定,因此目前国内锂电池生产企业并没有大规模采用国内生产的铝塑膜。
日本昭和
锂电池铝塑膜生产工艺
昭和铝塑膜(Showa denko ALF)于1999年与日本Sony公司共同开发推出,2001年由昭和电工主导,推出二代铝塑膜;03年在中国大陆市场推广,目前showa denko ALF在聚合物锂离子电池市场内占有重要的市场份额。
昭和铝塑膜作为全球最大的、品种最齐全的聚合物锂离子电池材料生产商,在原材料品质稳定性以及供应持续性、研发技术等方面有着绝对的优势。
日本昭和锂电池铝塑膜干法生产工艺结构示意图:
资料来源:新思界项目组调研整理