苏州锂盾夏文进:软包动力电池铝塑膜封装技术与长期可靠性研究深度揭秘

admin 2023-09-05 铝百叶新闻 101 0
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2020年10月16日-17日,“第五届锂离子组应用国际首脑会议(CBIS2020)第五届中汽车行业新金属材料(福安)首脑会议”盛大开幕,在主题论坛3上,无锡锂盾锂离子金属材料控制技术有限公司 董事长夏文进发表了关于“单排锂离子组铝塑膜PCB控制技术与长年安全性科学研究”的精彩演讲。

打开凤凰新闻,查看更多高画质图片以下为采访实录:十分自豪能够在那个网络平台上向大家请示锂盾金属材料应用领域在电池组铝塑膜应用领域所做的组织工作,感谢行业研究者给他们十分多的关心和指导今天我带来的题目是如前所述“单排锂离子组PCB控制技术与长年安全性科学研究”,我想把他们的想法跟诸位做两个请示,希望得到诸位研究者的Behren。

首先,请示一下锂盾是个什么样的公司他们现在有两家制造培训基地,两个在无锡叫作无锡锂盾,目前也是国家高新控制技术民营企业今年年底他们在江苏湖州新建了两个捷伊生产培训基地,叫作江苏锂盾,今年10月末也马上一期也会投产他们铝塑膜的做法也是创新捷伊控制技术路线,采用红外生物化学的控制技术来做膜金属材料的介面。

他们知道做铝塑膜的民营企业来讲,只不过核心控制技术并不是在膜本身,他们尼龙、PET等等都是上游层来做他们把它弄成两个复合单排电池组的铝塑膜,只不过重点是怎么把这第二层金属材料努力做到一起变成一体化的金属材料,不分层所以如前所述那个,锂盾有自己的许多独特的专利控制技术是如前所述红外生物化学的方式来做的。

与此同时,他们在这一两年,2015年6月末成立以来,在控制技术应用领域做得比较多的许多组织工作,包括跟南京大学做了苏州市研制计划的工程项目,跟郑州大学专门专题科学研究了铝塑膜专用的合金铝膜的科学研究,后面也会做两个请示与此同时跟中国科学院上海物理学就红外和软红外这样许多工艺装备的控制技术也做了十分深的优化,跟沈院士做了十分深的密切合作。

与此同时,跟苏州市田向利做新能源汽车铝塑膜崇西工程的任务工程项目,目前也是全国唯一承担新能源汽车铝塑膜关键性工程项目跟这些研究者共同密切合作之下,形成产品功能定位和公司功能定位,把产品功能定位成两个要替代当前的日本进口这样两个趋势与此同时,要把单排电池组在他们锂离子组应用领域的占再就是上来,单排跟长方形相比,只不过差的就是外面这层膜。

长方形是外皮,单排是目榧,怎样让目榧有十分强的保护能力,也是锂盾那个品牌的来历,要做锂电池组的头盔如前所述此,他们分解出来两个核心要素,实际上是铝塑膜的关键性第一冲深操控性,如果努力做到极致,让单排电池组的容量和长方形能PK,差别在于单排那个膜能否承载这么深的锂离子。

把它冲深又能搞好,又能安全,怎样去做,这是这一两年做得组织工作他们从今年的10公厘能努力做到14公厘,接下来的最终目标在明年6月末会实现量产,能努力做到1.8cm到2cm,实现单排电池组4cm的要求他们把网络平台载体搞好,怎么把它弄成大容量电池组,相信下游的客户也会有许多的办法。

第二代最终目标,把长年的寿命做上来过去看到不管是各个民营企业的国际标准,还是过去建的团体国际标准,他们的耐氢氟酸操控性,方式比较单一,或者是纯耐氢氟酸,或者是环境温度把环境温度和湿度、高温和低温紧密结合起来也十分少,他们在这里头有自己的许多研制的评估方式,把2000小时当做他们的两个最终目标。

研制的产品线如前所述刚刚介绍的,既然他们做得是两个金属材料的介面,特别是无机和无机物金属材料的介面,用特殊的方式来做只不过他们讲单排电池组也好,固态电池组,包括锂离子组、氢能源电池组,只不过里头许多都是膜金属材料,就是无机和无机物紧密结合的膜金属材料。

他们在那个介面有十分特殊的控制技术,所以他们把他们的研制产品推向更多的介面处理,比如今天做单排电池组铝塑膜,接下来做长方形圆柱防爆功能,这些产品的样品已经出来,还有等等这些都在研制当中,在介面会依托这样的控制技术网络平台,突破新能源电池组应用领域单排金属材料的介面,来发挥应用的优势,做出许多特色的产品。

今天,我请示的点主要还是在铝塑膜那个单排电池组应用领域,包括消费电子铝塑膜和锂离子组铝塑膜,不管是消费应用领域还是动力应用领域,他们方式都是一样,都要达到刚才讲到的两个最终目标他们看看今天不管是国内、国外,大家做铝塑膜的方式只不过不外乎干法、热法,前面听到的同行讲的干热法只不过都还在传统方式里头做了许多革新,实际上通过胶膜进行复合。

这里头带来有许多的工序要去做,从日本人的方向里头,做铝箔的处理,铝箔做出来有油,有油了胶粘不住,要通过许多处理才能够实现第二个问题,那个粘接的过程,他们讲非极性非粘接,不管用胶水还是胶膜要具备极性,锂电池组破坏环境是两个极性破坏环境。

那个带来两个矛盾,他们生物化学叫作相似相容原理,怎样让它长寿命不被破坏,他们的方式是怎样把那个介面的极性降低,变成弱极性或者非极性就像宏观看到的这样,今天贴对联用胶水去粘,还有用胶膜去粘,还有第三种用钉子钉,家里有一幅画或者结婚照,希望放50年、100年,用钉子钉,这是无机物的方式。

红外是十分好的无机物的工具,只要铝塑膜不封层、不漏液,保证铝塑膜寿命的目的就努力做到了这是锂盾一直在控制技术上所做的组织工作,怎样消灭、降低介面的极性是有一套工艺方式从胶水粘和钉子钉,它的介面分子作用力十分小怎样形成共价键,分子键作用就会很大,可能从100、200就会到400、500,那算是十分大。

这样在通常的条件下,就不会破坏,这实际上涉及到生物化学的活化能的概念首先,解决介面处理的问题,怎样用他们的锚钉处理无机的膜介面和无机物的铝介面,选用等离子的方式,除油的与此同时,把锚钉打到各层介面里头,能达到20纳米左右,这样形成两个锚钉层。

与此同时,采用红外把那个锚钉固定住,一层一层做上来,看似是两个十分笨的方式,但是节约大量的金属材料,等离子的方式只不过很薄,锚钉只有0.03到3cm抽得越深,黏结率越大,共价键起的作用越大右边这张照片看到传统的方式,在极性氢氟酸条件下都是透明的,这样形成对铝的腐蚀,用锚钉的方式,那个都很难形成两个保护。

做了分子堆砌图,核心控制技术两个,实际上里头每两个都是3到5个关联度,怎样去实现,这也是掌握的两个核心控制技术与此同时,有两个红外的工艺方式今天他们的红外,通常看到的是红外炉,工业里头利用红外做膜的十分少,我觉得在锂电行业做膜里头我肯定是第一家,而且会有相当长的时间,那个里头是个独行项,希望大家多多利用红外生物化学控制技术,而不要只使用传统的热生物化学控制技术,那个效率比较低,红外穿透率很好。

而且在锂电应用领域有好的应用,像铝箔、铜箔是红外天然反射金属材料,照射到那个介面,会100%反射,这样介面更加牢固,不是纯靠环境温度来做的关键性这里头形成什么东西,他们也在做宣传,形成了两个十分特殊的结构,包括这些方式也有十分多的科学研究。

这里做了两个分析,用红外保护法做了那个介面,跟右边传统做法做得发现介面已经形成变化,已经形成锚钉直观的就会有区别,这是评估的方式微观有什么区别,他们把那个产品最薄弱的环节,不是用先天的方式去测,这里误差很大,测到那个点蛮难的,每一次测试重复性也很差。

他们用那个验证控制技术方式就很可行,他们看那个薄弱环节有没有分层,有没有折裂的现象,这也是今天那个方式做得两个优势铝箔要努力做到10公厘,还能有很大的保持率,这是十分难一定是3层金属材料、5层金属材料,一体化程度十分高,而且冲深的过程中,力学一致性高,冲深才会好,否则很难,这也是那个控制技术带来的两个优势。

对比日本人的产品的时候,他们可能从8公厘、8.5公厘,他们很明显就能看到那个地方有了分层和断层的现象去测它,保持率还是好的,也没有破、漏,只不过短板已经出现,所以我想用更先进的方式体现工艺先进控制技术带来的变革。

在应用测试里头也有他们自己的方式,这里头创新了把单因素弄成多因素的方式,放在高低温湿度里头去做长时间测试评估,来看玻璃强度,看外观腐蚀有没有变化,这里头取得十分好的进展后面有许多数据的表现,这是跟竞争对手做得比较,发现他们的产品从客户端送样过来的样品来看,耐湿热操控性相比,做的组织工作还是十分少,特别国内的产品在湿热这上面几乎都很难达到两个长年的过程,所以这也是需要整个行业共同努力。

他们率先在之前做了那个组织工作,在这方面还是会有一定的优势这是他们做测试的许多设备,锂离子组应用领域里头也是同样的方式,他们用极限冲坑之后再来测极限冲坑方式的耐氢氟酸的操控性,而不是通常用单箔的方式去做冲坑对膜的介面发生很大的破坏,可能延伸了3倍、5倍,延伸完那个介面还好吗,他们不知道。

所以他们如前所述极限渗坑方式下,做耐氢氟酸操控性的测试这跟日本公司做了许多对比,他们发现在那个上面用这些方式去评估的时候,可能会占许多小小的优势但是那个东西能不能长年的去应用,还需要来自下游厂家更多的许多配合和支持,他们共同把那个工程项目搞好。

这是他们在氢氟酸上面做了许多,包括击穿电压等等测试,他们现在主力推荐的产品都是plus产品,外层耐腐蚀,只不过不仅仅是耐腐蚀这么两个简单的操控性提升,还有许多其他方面比如弄成锂离子组那个绝缘测试的时候,测变电压,今天许多电池组贴聚酰胺的胶膜,防止变电压过高的问题,用plus那个产品完全能消除那个问题。

只不过今天许多锂离子组国际标准已经小于0.3、0.2、0.1的都有,只不过用plus产品能很好达到小于0.15的国际标准,这样能减少锂电池组过程当中的许多工序,就是边缘贴绝缘膜的工序,防止氢氟酸漏液等等对锂离子外观造成的影响。

与此同时,绝缘性提升的与此同时,在耐温性和耐高温和高湿方面也有很大的区别这是用那个产品做长年高温高湿4个月做锂离子,拆解看角位的变化,只不过看出来确实有十分明显的许多区别因为短时间看不出来,有很长的时间至少证明那个控制技术路线里头还是有十分大的优势。

这是锂化的研制中心,这是无锡的工厂,目前有两条生产线这是新建在江苏湖州的工厂,厂房5万多平方,希望在这里建成全国乃至全世界的最大的锂离子组的铝塑膜的制造培训基地,规划做1亿平米的产业,也分三期做建设,一期四条线已经投进去,4月末会有两条线投产,希望能够得到下游更多客户的支持、帮助,共同把铝塑膜的国产化组织工作快速推进上来。

如前所述这样的控制技术,我做两个总结,有四大方面的优势:第两个,创造介面非极性,让寿命理论上得到极大的提升,理论上解决了长年寿命的难题第二个,用这样两个锚钉的处理工艺方式,用一条生产线解决了日本人用三条、四条生产线做产品的工艺。

一条生产线管理再差,90%到92%的产品生产是很容易4条生产线去做,做得搞好,4个95乘起来只有81%所以在金属材料利用率上,包括安全安全性上,也会有十分大的提升,这在未来会有十分大的优势第三个,因为TD/MD双向力学一致性高,深冲优势明显,包括冲深方式也有自己的科学研究,帮助客户冲深一次性带来十分大的提升。

第四个,用红外的方式带来介面更加牢固,更加安全最后,我想给大家请示国产铝塑膜控制技术的崛起,核心点要达到“三高一低”,耐高温、高阻燃、高绝缘,最后实现成本的降低高深冲是单排电池组成本降低的、安全提升的唯一通道,所以他们专门致力于在高深冲应用领域,从膜应用给客户做全方面控制技术科学研究。

“中国芯”不是简单的金属材料与产地的替代,更多是控制技术、产业链升级的革命,需要膜金属材料的上游民营企业,他们做膜的,还有下游锂离子,包括应用的民营企业要全面的认识到单排电池组巨大魅力和未来巨大的空间,控制技术提升的方向十分多最后一句广告词,要放心,用锚钉,谢谢大家!

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