软包电池工艺技术解析：从极片制备到封装成型

一、核心工艺流程与关键技术

1. 极片制备

• 浆料制备与涂布：正负极材料按比例混合形成浆料，通过挤压涂布机均匀涂覆在铝箔（正极）或铜箔（负极）上，随后烘干去除溶剂。涂布精度（面密度偏差≤±1%）和浆料分散性（通过黏度检测控制）是关键。
• 辊压与裁切：涂覆后的极片经辊压机压实以提高面密度（如负极压实密度≥2.0g/cm³），随后通过激光模切机裁切成所需形状。裁切需控制毛刺（≤20μm）和极片对齐度（≤±0.3mm），避免短路风险。

2. 电芯组装

• 叠片工艺：正极、负极与隔膜按设计层数交替叠放，通过Z形叠片减少内阻并提升空间利用率。叠片精度（层间偏移≤0.5mm）和极片定位是核心控制点。

• 极耳焊接：极耳通过超声波焊接或激光焊接固定，需确保焊接强度（拉力≥50N）并避免虚焊。极耳胶（含PP层）用于后续热封时与铝塑膜熔合。

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3. 铝塑膜封装

• 铝塑膜成型（冲坑）：根据电芯厚度设计单坑或双坑结构，通过加热模具冲压形成容纳电芯的“Pocket袋”。冲坑深度误差需控制在±0.1mm以内，避免铝塑膜破裂。
• 顶侧封工艺：电芯置入坑槽后，通过热封头（温度180±10℃，压力0.3-0.5MPa）完成顶封与侧封。顶封需借助极耳胶实现金属极耳与PP层的熔合，封装后需检测封印拉力（≥15N/10mm）及厚度均匀性。
• 二次封装（二封）：化成后通过真空排气去除气体及多余电解液，再热封气袋区域。此工序需控制真空度（≤-0.09MPa）及封印密封性（氦气泄漏率≤1×1�件）。

4. 注液与化成

• 注液工艺：在干燥房（露点≤-40℃）中注入电解液，注液量精度需达±1%。注液后立即进行预封（一封），防止电解液挥发。
• 化成与整形：首次充电形成SEI膜，过程中会产生气体，需通过夹具挤压使气体进入气袋。高温静置（60℃×24h）后进行真空二封，并修剪气袋完成封装。

二、工艺难点与创新突破

1. 封装工艺的挑战

2. 极片裁切与叠片效率

3. 材料与工艺协同创新

• 铝塑膜国产化：进口铝塑膜（如日本昭和电工）因高阻隔性（水蒸气透过率≤0.5g/m²·d）主导市场，国产膜需突破PP层与铝层的复合工艺。

• 极耳胶优化：开发高熔融指数PP极耳胶，提升热封强度同时降低封装温度，减少铝塑膜变形。

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三、技术趋势与展望

1. 大电芯与叠片工艺结合：孚能科技SPS方案通过增大电芯尺寸（厚度8-20mm）提升系统能量密度（体积利用率75%），搭配卧式叠片技术实现高效成组。
2. 智能化与在线检测：引入AI视觉检测极片对齐度，结合X-ray实时监控卷芯平行度，减少人工干预。
3. 固态电池前驱体工艺：软包结构适配固态电解质涂层隔膜（如LATP涂层），通过真空热压工艺实现电解质与极片的紧密贴合。