明冠鋰膜代光：優(yōu)質(zhì)鋁塑膜實(shí)現(xiàn)高沖深高安全兼得
“現(xiàn)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)續(xù)航里程也提出了很高的要求，高能量密度電池的設(shè)計(jì)和開發(fā)是非常必然的趨勢(shì)。從目前的200-300Wh/kg，再到未來發(fā)展到500Wh/kg，采用更優(yōu)的材料體系，會(huì)得到更高的能量密度。”
在近日召開的“2022中國(guó)（遂寧）國(guó)際鋰電產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨新能源汽車及動(dòng)力電池國(guó)際交流會(huì)”上，江西明冠鋰膜技術(shù)有限公司產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理代光如是表示。他指出，就封裝材料鋁塑膜來說，增加沖殼的深度，是最直接的提高電池能量密度的方式之一，可以使電池里面的活性物質(zhì)增加更多的承載量。
圖為江西明冠鋰膜技術(shù)有限公司產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理代光作演講
實(shí)現(xiàn)高沖深、高安全兼得
“雖然材料本身的延伸性，已經(jīng)在很大程度決定了鋁塑膜的沖深深度，但還可以從摩擦系數(shù)、爽滑性方面進(jìn)行改善，讓鋁塑膜的沖深性能加大，而且在達(dá)到極限沖深的時(shí)候破殼率降低。”代光表示，一方面是在材料里面添加爽滑劑，做結(jié)構(gòu)性的設(shè)計(jì)，另一方面可以通過在成品的外表面做補(bǔ)償性的爽滑涂物，來改善材料的摩擦性能。
代光指出，如此一來就既能保證材料摩擦系數(shù)較低，又能在不同的溫度條件下表現(xiàn)比較穩(wěn)定，從而能夠保證產(chǎn)品在沖殼過程當(dāng)中有比較低的破損率，而且有比較高的沖深。
除了提高比能量外，改善電池的安全性能也非常重要。明冠通過一系列工藝手法，來保證鋁塑膜在應(yīng)用過程當(dāng)中的安全。鋁塑膜對(duì)安全性的指標(biāo)首先要通過沖殼性能，然后要測(cè)它的熱風(fēng)強(qiáng)度，保證封裝安全性。另外除了這些基礎(chǔ)的物性測(cè)試，像絕緣性能、耐高低溫、耐濕耐熱、耐電解液等性能的測(cè)試也非常重要。
在沖深方面，代光以明冠的CAP153動(dòng)力電池鋁塑膜產(chǎn)品為例，其沖深到7的時(shí)候，鋁箔的保留率在73.5%，遠(yuǎn)高于60%的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。“我們?cè)谝粋€(gè)比較優(yōu)異的沖深條件下的時(shí)候，對(duì)鋁箔殘留保留比較高，這個(gè)對(duì)鋁塑膜使用安全有不小幫助”。在絕緣性能方面，明冠通過外層的PET結(jié)構(gòu)的添加，來保證鋁塑膜的絕緣性能。
在耐高低溫測(cè)試方面，在零下20℃到120℃高低溫區(qū)間范圍，明冠鋁塑膜產(chǎn)品的剝離力衰減率也比較低，大約在57%，而行業(yè)同類產(chǎn)品大約在71%。在熱封的耐溫性方面，從零下20℃到120℃溫度交變的情況下，明冠產(chǎn)品的熱封強(qiáng)度的變化率也比較小，只有30%多，而市場(chǎng)同類產(chǎn)品在78%的水平。
在耐濕熱老化方面，熱水煮或者是高溫高濕雙85測(cè)試條件下，明冠產(chǎn)品表現(xiàn)高于行業(yè)要求，達(dá)到“接近12年的壽命”。在耐電解液方面，即使在耐電解液浸泡實(shí)驗(yàn)中測(cè)試60天，其剝離力衰減仍然較低，相當(dāng)于具備10.5年的壽命。
獨(dú)特工藝保障優(yōu)異品質(zhì)
明冠產(chǎn)品的優(yōu)異性能源于其獨(dú)特的工藝。代光介紹說，目前市面上比較常見的有兩種，一種是干法路線，一種是熱法路線。這兩種路線在目前的鋁塑膜生產(chǎn)廠商當(dāng)中，都各具有代表性的企業(yè)。干法的優(yōu)點(diǎn)是沖深性能優(yōu)異，但是耐電解液性能偏弱；熱法的優(yōu)點(diǎn)是耐電解液、耐抗水解性能較佳，但是沖深性能較差。
明冠以其對(duì)工藝的深刻理解，綜合了干法和熱法工藝的特點(diǎn)，獨(dú)創(chuàng)出干熱復(fù)合法。代光表示，這種工藝的優(yōu)勢(shì)在于吸取干法工藝優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，兼顧了熱法在耐電解液和抗水方面具有優(yōu)勢(shì)的優(yōu)點(diǎn)，使得鋁塑膜在沖深成型、外觀、耐電解液及抗水解性能等方面的綜合性能得到了全面提升。
此外，在工藝流程上，明冠進(jìn)行了優(yōu)化創(chuàng)新，大大縮短了工藝流程。“從多步驟到少步驟這樣集成化的設(shè)計(jì)，在很多時(shí)候的工序是同步進(jìn)行，保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，自動(dòng)化程度高，效率和產(chǎn)品良率都比較高，減少了傳統(tǒng)復(fù)雜工藝帶來的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一些不確定因素。”代光指出。
據(jù)介紹，明冠鋁塑膜脫胎于明冠經(jīng)營(yíng)幾十年的太陽能背板業(yè)務(wù)，所以有很深的技術(shù)沉淀。從2013年開始，公司動(dòng)力電池鋁塑膜產(chǎn)品從無到有，到2016年就實(shí)現(xiàn)了批量出貨。目前明冠的動(dòng)力儲(chǔ)能用153產(chǎn)品，在四輪電動(dòng)車型上已經(jīng)有6年、15萬公里以上的行駛驗(yàn)證數(shù)據(jù)，至今仍保持零應(yīng)用故障的狀態(tài)。
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