[发明专利]衡量软包锂电池冲压包装袋安全性的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及衡量软包锂电池冲压包装袋安全性的测量方法，属于锂电池包装技术领域。

背景技术

在软包锂离子电池领域，包装袋对锂离子电池产品优率和使用安全起着至关重要的作用。但包装袋所用材料较薄，原始厚度一般在70um-100um之间，其主要强度支撑作用的铝层/铝箔，厚度更在35-60μm之间，经冲压成形后厚度会进一步减小，很容易在包装袋角位造成微观缺陷，为安全问题埋下隐患。而现有的包装袋冲压生产工艺，没有对这种安全问题进行评估的方法。常见的暗箱观察法，只有在包装袋出现微观裂纹时，才能观察到缺陷，比较粗略。

根据现有的技术条件，一般认为，铝层/铝箔厚度一旦小于25μm，其对透气、透水的屏蔽性将快速降低，是锂电池所不能允许的，同时从强度角度来说，在无微观裂纹的情况下，铝层/铝箔的厚度越大，则对锂电裸电芯的保护作用也越大，一定的摔击强度下，出问题的几率也越小。

发明内容

本发明目的是为了解决锂离子电池的包装膜在冲压成形过程中厚度变薄存在安全隐患，不能进行有效安全性评估的问题，提供了一种衡量软包锂电池冲压包装袋安全性的测量方法。

本发明所述衡量软包锂电池冲压包装袋安全性的测量方法，它包括以下步骤：

步骤一：采用电子拉伸测试法，测试包装膜的纵向和横向形成载荷曲线，并进行处理，分别转化为包装膜的纵向真实应力应变曲线和横向真实应力应变曲线；

步骤二：根据锂电池的电芯设计尺寸，对包装袋样品进行三维造型；所述包装袋样品由包装膜冲压成形获得；

步骤三：根据包装膜的真实应力应变曲线及包装袋样品的三维造型，采用数值模拟方法获得包装袋在成形过程中变薄的敏感部位；

步骤四：在包装袋样品中标记所述敏感部位，并在靠近标记点的位置剪开所述包装袋样品；然后将带敏感部位的包装袋样品断面处的两侧表面用高分子材料层全覆盖夹持住，固定在快速切削机上；

步骤五：启动快速切削机，切削包装袋样品的标记点处获得包装袋膜片；

步骤六：通过显微镜确定与敏感部位对应的膜片断面，并将该膜片断面与显微镜观察物镜平行放置；

步骤七：测量膜片断面处的包装膜铝层厚度，根据所述包装膜铝层厚度对包装袋样品的安全性进行评估。

本发明的优点：本发明所述的对包装膜成形安全性的测量方法，可以有效评估锂离子电池包装膜经冲压成形后的材料变薄程度，为优化冲压工艺，电芯安全性能评估提供有力支持。

本发明方法相对于现有技术在出现坏品的时候才能检测出来的状况，使包装袋膜片变薄程度在使用前进行评定成为可能，为铝塑复合膜冲压工艺进一步优化，提供了有力支撑。它有效避免了人力物力的浪费，提高了电芯生产优率和使用过程的安全性。

附图说明

图1是包装膜的方向示意图；图中箭头表示复合膜卷绕方向；

图2是实施例中铝塑膜的纵向拉伸真实应力应变曲线图；

图3是实施例中铝塑膜的横向拉伸真实应力应变曲线图；

图4是包装膜冲压成形为包装袋时拉伸状态示意图；

图5是用电子显微镜对实施例中切削断面进行观察的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述衡量软包锂电池冲压包装袋安全性的测量方法，它包括以下步骤：

步骤一：采用电子拉伸测试法，测试包装膜的纵向和横向形成载荷曲线，并进行处理，分别转化为包装膜的纵向真实应力应变曲线和横向真实应力应变曲线；

步骤二：根据锂电池的电芯设计尺寸，对包装袋样品进行三维造型；所述包装袋样品由包装膜冲压成形获得；

步骤三：根据包装膜的真实应力应变曲线及包装袋样品的三维造型，采用数值模拟方法获得包装袋在成形过程中变薄的敏感部位；

步骤四：在包装袋样品中标记所述敏感部位，并在靠近标记点的位置剪开所述包装袋样品；然后将带敏感部位的包装袋样品断面处的两侧表面用高分子材料层全覆盖夹持住，固定在快速切削机上；

步骤五：启动快速切削机，切削包装袋样品的标记点处获得包装袋膜片；

步骤六：通过显微镜确定与敏感部位对应的膜片断面，并将该膜片断面与显微镜观察物镜平行放置；

步骤七：测量膜片断面处的包装膜铝层厚度，根据所述包装膜铝层厚度对包装袋样品的安全性进行评估。

步骤五中快速切削机的切削速度为0.1-1m/s。