Secondo la Power Battery Application Branch, attualmente la domanda di film di alluminio-plastica per batterie soft-pack è in forte accelerazione. Nel 2020, la domanda di fogli di alluminio per batterie in Cina raggiungerà i 180 milioni di metri quadrati, con un tasso di crescita annuo del 20%. A giudicare da questo trend di crescita, lo spazio di mercato per i fogli di alluminio per batterie sarà enorme in futuro.
Per comprendere meglio il concetto di " foglio di alluminio per batterie ", ho analizzato il processo di produzione. Vediamolo insieme!
Cos'è il foglio di alluminio della batteria??
Il film di alluminio-plastica è un materiale di imballaggio speciale per batterie agli ioni di litio, spesso utilizzato nelle batterie a sacchetto e nelle batterie a lama. Svolge principalmente la funzione di proteggere gli elettrodi interni e isolare dall'ambiente esterno. Il film di alluminio-plastica è una struttura composita multistrato ad alta resistenza e barriera, composta da vari materiali plastici, fogli di alluminio e adesivi. Presenta elevate proprietà barriera, buona formabilità allo stampaggio a freddo, resistenza alla perforazione, stabilità alla resistenza elettrolitica e isolamento.
Composizione del foglio di alluminio della batteria
Il film di alluminio-plastica per una batteria al litio a pacco morbido è suddiviso in uno strato esterno in nylon, uno strato intermedio in foglio di alluminio e uno strato interno in film di polipropilene, a seconda della struttura. A seconda del metodo, il film di alluminio-plastica può essere suddiviso in due tipologie: a secco e termico.
| Film in polipropilene | Film in polipropilene |
| legante | legante |
| foglio di alluminio | foglio di alluminio |
| legante | legante |
| Ny | Ny |
| Struttura del film plastico di alluminio secco | struttura del film plastico in alluminio termico |
Il vantaggio dei prodotti dry-laid è la loro buona formabilità. Il flusso di processo è illustrato nella figura sottostante. Il foglio di alluminio e il CPP vengono incollati con una colla speciale. Generalmente, il lato del foglio di alluminio viene incollato. Dopo l'essiccazione, il foglio viene combinato con il CPP mediante riscaldamento e laminazione per ottenere un film composito alluminio-plastica.
La scelta della colla gioca un ruolo decisivo nelle prestazioni del film di alluminio-plastica a secco. La colla esistente offre eccellenti prestazioni di adesione dopo aggiornamenti e iterazioni e presenta una buona resistenza agli elettroliti. Inoltre, viene adottato un processo di invecchiamento a bassa temperatura, che riduce efficacemente l'effetto di cristallizzazione lenta del processo di invecchiamento sul CPP ed evita il fenomeno di sbiancamento durante il processo di formatura dello stampo.
Il processo di pellicola plastica di alluminio termico
Attualmente sono disponibili sul mercato numerosi tipi di processi di produzione di pellicole termiche in alluminio e plastica, che possono essere generalmente suddivisi in tre tipologie: processo di laminazione tramite coestrusione, processo di laminazione a sandwich e processo di laminazione termica.
1. Processo di laminazione per coestrusione
Lo strato di polipropilene modificato con acido e lo strato di polipropilene multistrato vengono coestrusi e colati sulla superficie del foglio di alluminio. Con questo processo, la massa fusa di polipropilene modificato con acido può entrare in contatto con la scanalatura superficiale del foglio di alluminio, creando un'ampia area di ancoraggio e creando un legame forte. L'efficienza produttiva è molto elevata e può raggiungere velocità di 100-120 m/min. Il tradizionale film termico alluminio-plastica adotta il processo di laminazione per coestrusione.
2. Processo di rivestimento in stile Meiji
Il polipropilene modificato con acido viene estruso tramite un estrusore. Il polipropilene modificato con acido viene laminato tra il foglio di alluminio svolto su entrambi i lati e il rotolo di CPP. Il polipropilene modificato con acido fuso e il rotolo di CPP vengono sottoposti al processo di estrusione. Poiché i rotoli di film in polipropilene modificato con acido e CPP non vengono fusi ed estrusi insieme, si verifica un fenomeno di scarsa adesione tra gli strati di polipropilene modificato con acido e CPP, con il rischio di delaminazione durante l'uso a lungo termine. L'efficienza produttiva non è elevata e non sono molti i produttori che utilizzano questo processo sul mercato.
3. Processo di pasta calda
Il polipropilene modificato con acido e il polipropilene vengono coestrusi e colati in anticipo per realizzare una bobina di film CPP, quindi pressati insieme alla bobina di foglio di alluminio ad alta temperatura. L'efficienza produttiva è bassa, generalmente 30-50 m/min. Rispetto ai due processi di laminazione precedenti, lo strato di polipropilene modificato con acido non può essere pressato completamente nelle scanalature sulla superficie del foglio di alluminio durante la breve fase di laminazione ad alta temperatura, quindi l'adesione è peggiore rispetto a quella del processo di laminazione, con conseguente bassa efficienza produttiva.
I manufatti realizzati con processo a secco offrono buone prestazioni di corrosione, la colla è stata aggiornata e migliorata e presenta un'eccellente resistenza agli elettroliti. I manufatti realizzati con processo termico adottano il tradizionale processo di laminazione a coestrusione, che offre eccellenti prestazioni di incollaggio, un'eccellente resistenza agli elettroliti e un'elevata efficienza produttiva.
