软包动力电池自动封装线的内容和注意事项
发布时间：
2021/09/15 00:00
动力电池的结构升级是动力电池技术进步的另一个重要方向，根据动力电池电芯的封装方式，动力电池的结构主要可以分为圆柱电池，方形电池和软包电池三类。
方形、圆柱、软包是主流的动力电池三大封装方式。圆柱电池：通常将正负极与隔膜被卷绕到负极柱上，以钢壳或铝壳进行封装，之后注入电解液，再封口；方形电池：通常使用卷绕或者叠片制造，是目前市场占比最高的产品结构；软包电池：通常采用铝塑膜包装，即在液态锂离子电池套上一层聚合物外壳。常使用卷绕或者叠片制造。目前圆柱卷绕应用的车型有TeslaModel3等；方形卷绕应用的车型有大众ID4等；方形叠片应用的车型有汉等；软包卷绕应用的车型有奔驰EQC等；软包叠片应用的车型有通用VELITE6等。
作为国内第一批实现三元软包动力电池量产的企业，科技瞄准储能万亿级市场新赛道，也开始介入方形磷酸铁锂电池体系，并向更长循环寿命技术方向寻求突破。
能量密度高：软包电池采用的封装材料铝塑膜质量更轻，软包动力电池单体电芯相比方形动力电池电芯约高10%-15%。
因为大模组方案和下一代CTC方案，都对电芯本身提出了更高的要求，从封装方式来看，软包在动力电池发展的这个阶段不会有大作为，身下的只有壳体更为结实的大圆柱和大方壳了。
►能量密度高：软包电池采用的封装材料铝塑膜质量更轻，软包动力电池单体电芯相比方形动力电池电芯约高10%-15%。
总体来看，圆柱、方形和软包三种封装类型的锂电池各有优缺点，都有其主导的领域。但毫无疑问的是，各大企业的投资布局，在一定程度上促进了电池封装工艺的迭代更新和优化升级。（集邦锂电Martin整理）
软包电池成组复杂，铝塑膜需要金属层和模组的保护，无模组方案仍在探索中。CTP、刀片电池、JTM适用于方形电池，蜂窝电池适用于圆柱，软包电池CTP较少。提出LBP方案，省去大量的铜排连接及常规模组结构附件，软包电池系统体积集成效率从30~40%提升至50~60%，减少约20%的结构件数量。固态电池更适合软包封装。国内固态电解质以氧化物路线为主，电解质的柔韧性较差，预计固态电池主要采用叠片工艺。软包封装的能量密度更高，且有较为丰富的胶状物质封装，是有望率先率先搭载固态电池的封装形式。（报告来源：未来智库）
按照封装类型不同，动力电池可分为圆柱、方形和软包。和均采用方形封装模组，则是坚持大圆柱电池路线，、和等企业跟进加速推进4680大圆柱电池研发。
软包内部结构由正极片，隔膜，负极片依次层叠起来，外部用铝塑膜包装，然后焊接正负极极耳，注电解液并封口，最后化成分容形成软包电池。封装工艺的核心要素是温度、压力和时刻。封装强度随封装温度升高而升高，热封较佳时刻与温度有关，当温度足够高时，热封时刻与热封强度呈正相关。封装压力会影响封装厚度封装的较佳状况是PP膜抵达熔点后，粘结到一同，封装外观超卓无气泡无褶皱，封装强度高，密封性和绝缘性好。所涉及的设备主要包括：叠片机和封装设备，其中封装设备中包括冲压机、热封模具、高温夹具、焊接机等。
两大领域持续深耕，产品丰富布局深远。公司主要产品根据应用领域可以分为动力电池激光及自动化设备、通用激光及自动化设备两大类别，后者包括消费类电子激光及自动化设备、显示及脆性材料激光及自动化设备和钣金激光切割设备三小类。动力电池激光设备主要包括高速激光制片机、电池装配线、电芯干燥线等，覆盖极片制片、电芯装配、烘烤干燥等动力电池生产关键工艺流程，封装工艺上亦涵盖方形、圆柱及软包电池三种类型。通用激光设备主要包括激光打标设备、激光焊接及自动化生产线、钣金激光切割设备等，主要面向消费类电子、钣金切割等行业，通过激光与自动化系统相结合，为相关领域提供优质高效的解决方案。
软包电池的基本结构与圆柱和方形类似，包括正极、负极、隔膜、绝缘材料、正负极极耳和壳体，但软包电池的壳体是铝塑膜，且没有顶盖。铝塑膜是由外层尼龙层(ON)、中间层铝箔(Al)、内层热封层(一般用CPP)、粘合剂构成的多层膜。电池用铝塑膜特点具备极高的阻隔性、良好的热封性能、延展性、柔韧性，并且材料耐电解液及强酸腐蚀。加压工艺是软包电池成型工艺中独特环节。铝塑膜封装结构决定了极片不能紧密排列，极片之间容易出现空隙，从而影响电池性能，所以在化成两次充电之间采用滚压工艺将极片之间的气体排除。
在电池结构创新竞技中，整车企业和电池厂难分胜负。但可以肯定的是，固态电池有望成为下一个技术高点，软包作为与之最匹配的封装技术，是电池工艺的未来，期待动力电池行业能有新的突破。
表示，当下动力电池市场形成了方壳/刀片、软包、圆柱三种形态的局面，各方面的性能优势决定了大圆柱动力电池是未来5-10年内中高端电动车的最优解。
业内人士指出，汽车动力电池种类较多，包括磷酸铁锂电池、三元锂电池，以及铅酸电池、镍氢电池、锰酸锂电池等。按封装形式区分，锂电池分为圆柱、方形和软包。无论哪种技术路线，电池的质量保证过程都是复杂且多方面的，从材料研发开始，原材料加工，电芯生产，到电池模组装配，品控伴随着生产的每一步。
科技是全球三元软包动力电池的领军企业之一，是中国第一批实现量产三元软包动力电池的企业。公司作为业内最早确立以三元化学体系及软包动力电池结构为动力电池研发和产业化方向的企业之一，在市场方向把握和技术路线判断方面体现出较强的前瞻性。
国内外电池企业对圆柱、方形、软包三种封装形式布局有所差异：日本以圆柱路线为主，上；韩国和SKOn以软包路线为主，SKI以方形为主；中国企业如和等，则以方形路线为主。
动力电池根据封装形式的不同，主要分为圆柱电池、方形电池和软包电池。三种形态电池中，圆柱电池以正极、隔膜、负极的一端为轴心进行卷绕，封装在圆柱金属外壳之中；方形电池采用卷绕或叠片工艺制造，不同于圆柱电池，方形电池卷绕工艺通常有两个轴心，将正极、隔膜、负极叠层围绕着两个轴心进行卷绕，然后以间隙直入方式装入方形铝壳之中；软包电池是典型的层状堆垒结构，由正极片、隔膜、负极片依次层叠起来，外部用铝塑膜包装。
——早在2013年，率先同国内的电池生产商一起潜心研究动力电池自动化生产的解决方案。从应用产品上涵盖了：乘用车电池包，商用车电池，储能电池包，软包模组等众多电池产品领域。提供的全自动化模组生产线可通过快速切换技术实现多品种电池模组的兼容性生产；
软包电池与圆柱电池和方形电池的最大不同在于采用铝塑复合膜为外壳材料。外壳材料是软包电池最关键、技术难度最高的材料，通常分为三层，即外阻层（一般为尼龙BOPA或PET构成的外层保护层）、阻透层（中间层铝箔）和内层（多功能高阻隔层）。国际一流动力电池厂商韩国的和日本的已经大规模量产软包动力电池，应用在、、等大型车企的电动车型和插电混合动力车型上，包括全球三大产销车型中的Leaf和Volt。我国电池巨头以及后来居上者科技、、、等也开始大规模量产软包电池，供应和等大型车企。
查看更多...
免责声明：内容转发自互联网，本网站不拥有所有权，也不承担相关法律责任。如果您发现本网站有涉嫌抄袭的内容，请转至联系我们进行举报，并提供相关证据，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。
上一篇：
下一篇：
