探究铝塑膜热封性能影响因素策略

汤瑞敏

摘要：铝塑膜复合膜袋包装，在生产过程中，通常用热封的工艺将相关的产品封装起来，以此保证它的气密性，热封就是利用外界的各种条件，例如加热，高温，高压和声波等因素，使得铝塑膜封口部分受热后处于粘连状态，并且借助外界的挤压力使得两层薄膜融合为一体，冷却以后也不再分开，从而保证商品各种环节的过程中能够承受一定的外力作用，以确保封装产品的铝塑膜不开裂，不泄露，以保证产品质量，铝塑膜的热封工艺性能要求在缝合部位有足以承受一定外力的强度和密封性，使得外界空气无法进入，而热封性能的强度又反映了复合包装材料的综合机械性能，是铝塑膜热封性能最重要的指标之一

   关键词：铝塑膜，热封，工艺流程

一、明确铝塑膜热封的目的

对于铝塑膜热封性能而言，要提高机器性能，就要首先了解其工艺目的，铝塑膜热封工艺目的是为了将电芯与外界环境完全的隔离开来，防止一切有可能的水分，空气的进入，以及更加严重的像电解质，外流等封装不良的现象发生，对于软包电芯的封装漆工艺，主要包括顶侧封以及最后封装这两大工序。   

1.1对于铝塑膜软包热封的工艺来说，顶封工序是初始的工序，主要是由铝塑膜，铜镍极耳以及极耳胶的封装过程，在这个过程中，具有很大的破损包装可能性，主要是因为顶峰包装过程中存在极耳胶以及铜镍极耳的封装位置偏移，从而导致封装破损。在册封工艺中，主要是铝塑膜层之间的封装，这项工艺相对简单，也没有太大的封装破损风险，主要是要防止褶皱和气泡的出现，来保证包装外平整。而终封工艺则是抽真空封装，在装入锂电池时，会将其先进行预充化产生空气，容易在包装过程中产生气泡和褶皱，而且有锂电池中的电解液也很容易侧漏到铝塑膜的内层，电解液会影响铝塑膜的热封性能，从而导致封装不良，对于顶峰包装而言，真空封装技术是影响热封性能的重要因素，在电池预充过程中产生的气体会影响到最后封装的平整性，从而导致整个封装效果的差异。

     1.2在生产过程中，技术人员通常从六个方面来，来探索铝塑膜热封性能的影响因素，不断的排除掉次要的影响因素，过长期的测试可得出的最后结论是，次要因素有人员环境以及测试方法等三项因素，我们将这三项因素排除后，再看对封装效果影响不大的因素，例如，人员的操作水平和工作经验，这两项因素对于整个封装效果的影响是客观存在的，但是由于人员和封装效果可以通过技术训练来提升，以最后达到同样的水平，所以我们在后面的讨论中，假设人员操作水平都是同样的，且没有技术问题。在测试方法上，我们采用相同的测试方法，对于封装的检验并没有异常现象的发生，在展开铝塑膜封装之前，需要对车间环境进行除尘和清理，保证最好的性能效果，在这些工序都设定后，下面将单独分析影响热封效果的其他主要因素，即包括物料设备和工艺三大因素，对于这几大影响因素，在生产的实际操作中都应当注意，只有把这些影响因素的误差控制在最小范围，才能够更好的发挥铝热磨热封的最佳性能，从而保证电池的最佳容量。

二、来料检验是防止异常流入的重要方法

    2.1来料检验是通过对加工源头的处理，以降低不良品率，减少生产浪费，降低生产成本的重要手段，在封装工作中，来料主要分为两大方面，第一是铝塑膜本身，第二是裸电芯来源。铝塑膜本身的来料异常主要是由于切刀本身自带的冲坑模具引发的相关问题，对于铝塑膜本身而言，其颜色应当为银白色，外表不能有气泡，污渍和划伤，对于生产厂家来说，铝塑膜出厂时会有相关制造厂家提供的测试性能和数据，例如铝箔和内层的玻璃强度，加工性能以及各种抗渗透的性能等，但是对于锂电池热封加工工艺而言，还是应该对来料进行相关的检验，以确认其基本属性，以便于投入正常的生产使用。之前提到的铝塑膜切刀本身自带的冲坑模具所导致的异常，是指由于模具的不正常运行而导致的膜层破损与凹坑异常，不仅没有办法保证封装的美观和良好，还有可能会导致电池注液的外渗而导致的外包装腐蚀，边角地区易破损。冲坑质量的好坏，关键取决于模具的设计与使用，冲坑模具主要分为凹模，凸模，压板以及其他的辅助部位，根据生产厂家的电池型号和尺寸来进行相关模具的长度，宽度以及形状设计，再根据深度和凹凸模具之间的缝隙，根据铝塑膜表面的光滑度以及其他性质来设计凹凸模具的表面粗糙度。这就是在铝塑膜本身所可能出现的来料方面的问题。

三、注意模具设计

铝塑膜生产设备模具的设计以及整体结构对于铝塑膜热封工艺的效果有着十分巨大的影响。在顶峰工序中，由于正负极耳的存在，铝塑膜和极耳胶之间可能会出现一个无法完全贴合的平面，由于这层平面的存在，热封工艺就要既保证铝塑膜pp层，与极耳外表面的pp层粘贴良好，保证密封，又要保证其他非极耳区的表面也能够做到良好的密封和封装，因此，设备封装模具的设计和风头的选用对于能否实现铝塑膜热封性能的良好产生了十分关键的影响，在进行铝塑膜热封时，可以采用使用硬封头加入硅胶的方法，使得硬封头，既能够保持自身的硬度，还能够因为硅胶的加入而发生相应的形变，以满足顶封处的缝隙需要，或者如果企业有足够的资金和成本，也可以对应风模具进行专门的设计，设置一个专门的凹槽模具，莱和机耳匹配封装，如果采用的是软封工艺，那就不需要再专门的设计模具了，但是软封对工艺的要求比较高，并且，由于软风工艺的特点，容易存在漏气等现象，因此，需要专门验证封装的密封性，以及是否可以耐高温和老化，尽可能的排除不良现象，在封装过程中，如果厚度过大或者过小，都会影响铝塑膜的封装性能，厚度过大的话，会导致铝塑膜没有能够做到良好的封装，需要排除设备是否存在压力过小或者温度传感器异常的情况，也有可能是因为压缩空气不足而导致的气压不稳，如果封装的厚度过小，则有可能意味着封装过度，有可能会出现封装层过封，露出铝箔面，设备可能会出现没有限位器以限制封装力度的问题，解决方法也十分简单，只要相应的加装纤维器便可以达到最佳的封装效果，此外，如果是温度传感器出现故障，也有可能会导致过风或欠风，这是由于传感器的故障，而使得设备无法达到工艺温度而导致的。由此我们可以看到，设备模具的设计对于铝塑膜热封性能有着十分重要的影响，因此，在进行设备模具的设计时一定要注意精益求精，注意到电池的正负极啊，以及各种接触面的特殊性，从而保证模具能够进行合适的封装，在封装的厚度上，模具要设置适度的温度，并且，在相关位置设置限位器，以便能够合理的控制封装位置，利用模具控制各种因素的影响，减少电池铝塑膜热封不良现象的产生，以提高电池的使用寿命。

四、注意影响环节

    4.1封装工艺是对于铝塑膜热封性能最重要的影响环节，封装工艺中存在多种关键因素，其中，温度，压力以及时间是最重要的三大因素。在封装时间上，封装的最佳状态是在外膜达到熔点后粘黏到一起，并且封装外部不会存在气泡和褶皱，封装强度高，密封性好，也可以通过相关的各种测试，例如绝缘测试和拉伸机测试。此外在封装强度拉伸机测试的过程中，还可以使用多种的拉伸方向测试设备来进行检验，以保证产品的最佳性能，常用的有卧式拉伸试验机和立式拉伸试验机，对于立式的实验机来说，可以用电子万能试验机来进行代替，将传感器安装在移动端，利用其进行剥离，拉伸，压缩以及相应的锋利度实验。但是对于某些专业性的测试而言，卧室试验机也有其优点，但是无论是进行什么样的测试，都要设置好合适的传感器。在封装外观上大小是否合乎要求的测验，可以通过测量来进行核验，对于有经验的技师来说，可以通过目测来进行检验。对于封装的密封性检测，需要利用真空装置将其内部环境抽成真空后进行相关测验。对于绝缘测验来说，就是要对极耳和铝塑膜同时施加瞬间的高压电，看其是否会被击穿，以此来检验封装是否良好，过这些程序可以尽可能早地检验出封装中产生的不良产品，从而减少劣质产品的流出。忧伤可知，封装工艺是直接影响铝塑膜能否热封到位的重要因素，为了提高铝塑膜的热封水平，可以采用信息化，技术化的手段，利用现代科学技术，合理的把握封装最佳状态，在封装无褶皱，无气泡时及时的进行封装，从而提高封装的强度以及密封的气密性，在面对拉伸测试的过程中，要及时的更新设备，并且，根据生产产品的相关要求来进行选择测试设备，以达到最好的测试效果，通过利用各种的测试来检验封装是否良好，在厂内生产过程中，通过各种的预检验来发现电池和封装存在的问题，及时淘汰出现问题的产品，既能保证产业的效能，又保证了产品的质量。

4.2在选用了一款铝塑膜后，对于铝塑膜的基本性能，要进行相关确认，保证加工工艺上可以在最佳的时间和时机进行，主要是要对其进行温度，压力以及时间三要素的最后确认，对于铝化膜而言，其中化温度一般会被控制在180度到190度之间，在进行相关的温度测试时，可以在一定的范围内选取几个合理的温度点，来进行对比实验，以测试相同压力和时间的因素下，温度不同对实验结果的影响，通过这样的控制变量法实验，也可以确定压力和时间，对于整体强度和封装效果的影响，在经过上述一系列分析后，我们便可以确认哪一个因素是影响铝塑膜热封性能的主要因素，从多次实验得出的结论来看，一般而言，封装强度是随着温度的升高而升高，整体上呈一个倒U型曲线，但是当温度达到一定高度时，就会导致热封过度容胶溢出相关区域，在冷却后会产生新的龟裂纹而导致强度的反降低，因此，在热封工艺过程中，一定要注意热封强度与温度之间的关系。铝塑膜热封的最佳时间和整体温度有关，经过相关测试，可以得到，在温度较低时，热封时间对其强度的影响并不严重，因为温度较低时，铝塑膜尚未完全融化，无论时间多长，都难以进行紧密的贴合，热封曾还没有融合在一起，只有在温度足够高时，热封时间才会产生它的特殊影响，从整体上来看，热封时间和热封强度基本上呈正相关关系，在日常的封装过程中，较长的热封时间是有利于提高热封的强度的。

五、结束语

综上所述，本文主要论述了影响铝塑膜性能的主要因素，因为上述因素作⽤在外表⾯，不同的厚度和不同的复合结构对效果也有很⼤影响。薄膜越厚，热封层达到相关热封温度需要越长的时间，也可通过提⾼温度和压⼒来调整。不同结构的材料热封条件也不同。如复合部分有铝箔材料在内，因为⾦属具有的良好导热性，可适当缩短热封时间；如果层内含耐温差的油墨、粘合剂等，则需要降低温度，靠提⾼热封压⼒、增加热封时间来解决。热封因素的确定，需要使⽤热封试验机和电⼦拉⼒机进⾏摸索和检测，确定好温度、压⼒和时间的上下限后再到相应热封设备上调整相关⼯艺。

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