軟包(bao)(bao)電(dian)芯是(shi)指使(shi)用了鋁(lv)塑包(bao)(bao)裝膜作為(wei)包(bao)(bao)裝材料的電(dian)芯。軟包(bao)(bao)電(dian)池與方形電(dian)池制造工(gong)藝不同點起(qi)始于卷繞，前段工(gong)藝基(ji)本一(yi)致。相對來(lai)說，鋰離(li)子(zi)電(dian)池的包(bao)(bao)裝分為(wei)兩大類，一(yi)類是(shi)軟包(bao)(bao)電(dian)芯，一(yi)類是(shi)金屬(shu)外(wai)殼(ke)(ke)電(dian)芯。金屬(shu)外(wai)殼(ke)(ke)電(dian)芯又包(bao)(bao)括了鋼(gang)殼(ke)(ke)與鋁(lv)殼(ke)(ke)等，近年來(lai)由于特殊需要有的電(dian)芯采用塑料外(wai)殼(ke)(ke)的，也可以(yi)劃(hua)為(wei)此類。

圖1

       外殼材(cai)(cai)料(liao)不同(tong)，決(jue)定了(le)其(qi)(qi)封裝(zhuang)方(fang)式也不同(tong)。軟包(bao)電芯采用的是熱封裝(zhuang)，而金屬外殼電芯一(yi)般采用焊接（激光焊）。軟包(bao)電芯可(ke)以采用熱封裝(zhuang)的原因是其(qi)(qi)使用了(le)鋁塑(su)包(bao)裝(zhuang)膜這種材(cai)(cai)料(liao)。

       鋁塑包裝膜從截面上來看由三層構成：尼龍層、鋁層與聚丙烯(PP)層。三層各有各的作用，首先尼龍層是保證了鋁塑膜的外形，保證在制造成鋰離子電池之前，膜不會發生變形。金屬鋁層，其作用是防止水的滲入。鋰離子電池很怕水，一般要求極片含水量都在10-6數量級，所以包裝膜一定能夠擋住水汽的滲入。尼龍不防水，無法起到保護作用。而金屬鋁在室溫下會與空氣中的氧反應生成一層致密的氧化膜，導致水汽無法滲入，保護了電芯的內部。金屬鋁層在鋁塑膜成型的時候還提供了沖坑的塑性。PP的特性是在一百多攝氏度的溫度下會發生熔化，并且具有黏性。所以電池的熱封裝主要靠的就是PP層在封頭加熱的作用下熔化黏合在一起，然后封頭撤去，降溫就固化黏結了。圖2為鋁塑包裝膜結構示意圖。

圖(tu)2 鋁塑包裝(zhuang)膜結構(gou)示(shi)意圖(tu)

       鋁(lv)塑膜看(kan)上去很簡(jian)單，實際做起來，把三層材料(liao)均勻、牢固地(di)結(jie)合在一起也(ye)不(bu)是那么容易的(de)(de)(de)事。很遺憾的(de)(de)(de)是，現(xian)在質量好的(de)(de)(de)鋁(lv)塑膜基本上都(dou)是日本進口的(de)(de)(de)，國產(chan)的(de)(de)(de)不(bu)是沒有，但質量還有待改進。

(1)沖坑

       鋁塑膜成型工序是軟包電池生產的特殊工藝，軟包電芯可以根據客戶的需求設計成不同的尺寸，當外形尺寸設計好后，就需要開發相應的模具，使鋁塑膜成型。成型工序也叫作沖坑，顧名思義，就是用成型模具在加熱的情況下，在鋁塑膜上沖出一個能夠裝卷芯的坑。圖3為沖坑示意圖。

圖3

       鋁塑(su)膜沖(chong)好并裁剪成型(xing)后，一(yi)(yi)般(ban)稱為(wei)袋(pocket)。一(yi)(yi)般(ban)在電芯較薄的(de)時候選(xuan)(xuan)擇(ze)沖(chong)單坑，在電芯較厚的(de)時候選(xuan)(xuan)擇(ze)沖(chong)雙坑，因為(wei)一(yi)(yi)邊的(de)變形(xing)量太大會突破鋁塑(su)膜的(de)變形(xing)極限而導致(zhi)破裂。

(2)頂側封工序

       頂側封工序是軟包鋰離子電芯的第一道封裝工序。頂側封實際包含了兩個工序，頂封與側封。首先要把卷繞好的卷芯放到沖好的坑里，然后沿虛線位置將包裝膜對折，圖4為頂側封示意圖。

圖(tu)4 頂側封示(shi)意(yi)圖(tu)

       鋁塑膜裝入卷芯后，需要封裝的幾個位置，包括頂封區、側封區、一封區與二封區。圖5為封裝位置示意圖。

圖(tu)5 封裝位置(zhi)示意圖(tu)

       把卷芯放到坑中之后，就把整個鋁塑膜放到夾具中，在頂側封機里進行頂封與側封。圖6為頂側封機，這種型號的頂側封機帶四個夾具，左邊那個工位是頂封，右邊那個工位是側封。兩塊金屬上封頭的下面還有一個下封頭，封裝的時候兩個封頭帶有一定的溫度（一般在180℃左右），合攏時壓在鋁塑膜上，鋁塑膜的PP層就熔化然后黏結在一起了，這樣就封裝完成了。頂封是要封住極耳的，極耳是金屬（正極鋁，負極鎳），怎么跟PP封裝到一起呢？這就要靠極耳上的一個小部件——極耳膠來完成了。封裝時，極耳膠中的PP與鋁塑膜的PP層熔化黏結，形成了有效的封裝結構。圖7為封裝結構示意圖。

圖6 頂側封(feng)機(ji)

圖(tu)7 封(feng)裝結(jie)構示意圖(tu)

(3)注液、預封(feng)工序(xu)

       軟包電(dian)芯(xin)在頂側封之(zhi)后，需要做X射線檢查其卷(juan)芯(xin)的(de)平行度，然后就(jiu)進干燥(zao)房除水汽。在干燥(zao)房靜置若(ruo)干時間(jian)后，就(jiu)進入了注液與預封工序。

       電芯在(zai)(zai)頂(ding)側(ce)封(feng)(feng)(feng)完(wan)成(cheng)之(zhi)后，就(jiu)只剩(sheng)下氣(qi)袋那邊的(de)一個開口(kou)，這(zhe)個開口(kou)就(jiu)是用來注液的(de)。在(zai)(zai)注液完(wan)成(cheng)之(zhi)后，需要馬上(shang)進行氣(qi)袋邊的(de)預封(feng)(feng)(feng)，也叫作一封(feng)(feng)(feng)。一封(feng)(feng)(feng)封(feng)(feng)(feng)裝完(wan)成(cheng)后，電芯從理論上(shang)來說(shuo)，內部就(jiu)完(wan)全與外部環境(jing)隔(ge)絕了(le)(le)。一封(feng)(feng)(feng)的(de)封(feng)(feng)(feng)裝原理與頂(ding)側(ce)封(feng)(feng)(feng)相同，這(zhe)里就(jiu)不(bu)贅(zhui)述(shu)了(le)(le)。

(4)靜置、化成、夾(jia)具(ju)整形工序

       在(zai)(zai)(zai)(zai)注液(ye)與(yu)一(yi)封(feng)完成(cheng)(cheng)(cheng)后，首(shou)先需要將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)進行靜(jing)置(zhi)(zhi)，根(gen)據工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同會分(fen)為高溫(wen)靜(jing)置(zhi)(zhi)與(yu)常溫(wen)靜(jing)置(zhi)(zhi)，靜(jing)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)讓(rang)注入的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解液(ye)充分(fen)浸潤(run)極(ji)片。然后電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)就可以拿(na)去做化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)。化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)就是(shi)對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)首(shou)次充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，但(dan)不(bu)會充到使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最高電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓，充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流也(ye)非常小。化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)讓(rang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)表面形成(cheng)(cheng)(cheng)穩定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)SEI膜，也(ye)就是(shi)相當于把(ba)(ba)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)“激(ji)活”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程。在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)個(ge)過程中，會產生一(yi)定量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣體，這(zhe)也(ye)就是(shi)為什么鋁塑膜要預留(liu)一(yi)個(ge)氣袋(dai)。有(you)些(xie)工(gong)廠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝會使(shi)(shi)用(yong)夾(jia)(jia)(jia)具化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)，即把(ba)(ba)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)夾(jia)(jia)(jia)在(zai)(zai)(zai)(zai)夾(jia)(jia)(jia)具里（有(you)時候圖簡便就用(yong)玻璃板(ban)，然后上(shang)鋼夾(jia)(jia)(jia)子(zi)）再(zai)上(shang)柜化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)，這(zhe)樣(yang)產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣體會被充分(fen)地擠到旁邊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣袋(dai)中去，同時化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)界面也(ye)更佳。在(zai)(zai)(zai)(zai)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)后有(you)些(xie)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)，尤其是(shi)厚電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)，由于內(nei)部應力(li)較大，可能會產生一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變形。所以某些(xie)工(gong)廠會在(zai)(zai)(zai)(zai)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)后設置(zhi)(zhi)一(yi)個(ge)夾(jia)(jia)(jia)具整形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)序，也(ye)叫作夾(jia)(jia)(jia)具烘烤(kao)(baking)。

(5)二封工序

       化成(cheng)過程(cheng)中(zhong)會產生氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，所以我們(men)要將(jiang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)抽出(chu)然后(hou)再進行第(di)二(er)(er)次封(feng)裝(zhuang)。在(zai)這里有些公司分為(wei)兩個(ge)(ge)工序：排氣(qi)(qi)與二(er)(er)封(feng)，還有后(hou)面一(yi)個(ge)(ge)剪(jian)氣(qi)(qi)袋的工序，這里就一(yi)起籠統地(di)都稱(cheng)為(wei)二(er)(er)封(feng)了(le)(le)。二(er)(er)封(feng)時，首先由鍘刀(dao)將(jiang)氣(qi)(qi)袋刺破，同(tong)時抽真空，這樣氣(qi)(qi)袋中(zhong)的氣(qi)(qi)體(ti)(ti)與一(yi)小部(bu)分電(dian)(dian)解液就會被(bei)抽出(chu)。然后(hou)馬上二(er)(er)封(feng)封(feng)頭在(zai)二(er)(er)封(feng)區(qu)進行封(feng)裝(zhuang)，保證電(dian)(dian)芯的氣(qi)(qi)密性。最后(hou)把封(feng)裝(zhuang)完的電(dian)(dian)芯剪(jian)去氣(qi)(qi)袋，一(yi)個(ge)(ge)軟包電(dian)(dian)芯就基本成(cheng)型了(le)(le)。二(er)(er)封(feng)是鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)的最后(hou)一(yi)個(ge)(ge)封(feng)裝(zhuang)工序。

(6)后續工序

       二封剪完氣袋之后需要進行裁邊與折邊，就是將一封邊與二封邊裁到合適的寬度，然后折疊起來，保證電芯的寬度不超標。折邊后的電芯就可以上分容柜進行分容了，其實就是容量測試，看電芯的容量有沒有達到規定的最小值。從原則上來說，所有的電芯出廠之前都需要做分容測試，保證容量不合格的電芯不會送到客戶手中。但在電芯生產量大的時候，某些公司會做部分分容，以統計概率來判斷該批次電芯容量的合格率。分容后，容量合格的電芯就會進入后工序，包括檢查外觀、貼黃膠、邊電壓檢測、極耳轉接焊等，可以根據客戶的需求來增減若干工序。然后就是出貨品質管控(OQC)，最后包裝出貨了。