锂离子电池铝塑膜建模研究

为了准确建立软包锂离子电池有限元模型,进行了开裂准则适用性研究。开发了铝塑膜单向拉伸、等双向拉伸、杯突实验专用夹具并对铝塑膜进行相应测试,采用弹塑性有限元模型模拟相应的实验,并分别应用韧性断裂准则、剪切断裂准则、Mus chenborn-Sonne成形极限图(MSFLD)准则模拟铝塑膜的开裂行为。由模拟结果知:三个断裂准则都能较好地模拟单向拉伸和等双向拉伸实验中铝塑膜的开裂行为,而只有韧性断裂准则能够较好地模拟杯突实验中铝塑膜的开裂行为。该研究结果可为建立软包锂离子电池模型提供参考。

软包锂离子电池用铝塑膜成形性能研究

为保证软包锂离子电池用铝塑膜封装的可靠性,须严格控制成形后的铝层厚度,而其获得依赖大量的实物试验,导致前期设计优化和后期生产过程质量监控均须耗费高额成本。本文采用实物试验和仿真模拟相结合的方法,构建能精准表征铝塑膜力学性能的本构方程,并提出基于整体铝塑膜厚度对铝层厚度的预测方法,实现成形后铝塑膜和铝层厚度的精准预测。同时,基于仿真DOE,筛选关键影响因子,构建响应曲面模型,实现不同产品的快速预测及最佳参数匹配设计,也为生产实时质量监控提供解决方案。研究结果表明,多层复合铝塑膜在塑性阶段表现出了明显的各向异性,3参数Barlat-Lian本构模型,可较好表征铝塑膜的各向异性性能,明显优于单一方向弹塑性模型,可实现铝塑膜成形性能的精准预测。所构建的响应曲面模型可替代精细化有限元模型,实现对铝塑膜和铝层厚度精准预测和参数优化,误差小于5%,工艺参数优化后冲压成形铝层厚度可提升10%~20%。集成开发的应用APP可满足冲压工艺参数的快速设计评估、优化及成形质量实时监控等应用需求。

软包装锂电池铝塑膜各向异性及应力模型研究

目的研究铝塑膜的性能各向异性,并构建其与各层基材性能关系的数学模型。方法通过拉伸试验系统研究铝塑膜各层基材的各向异性特征及应力应变行为,采用层状复合材料的混合定律,构建铝塑膜的强度与基材强度的关系模型。结果聚丙烯膜强度各向异性指数最低为1.5,尼龙膜延伸率各向异性指数最低为−0.8,铝箔的强度和延伸率各向异性指数分别为4.0和−8.7,铝塑膜复合膜的强度和延伸率各向异性指数与铝箔接近,是影响铝塑膜各向异性的关键基材。结论基于混合定律采用线性回归分析方法构建的铝塑膜应力模型与实际测试结果吻合良好,在工程领域可以用作铝塑膜基材选型的参考。

GB/T 41169-2021《食品包装用纸铝塑复合膜、袋》内容解读

本文主要是系统对GB/T 41169-2021《食品包装用纸铝塑复合膜、袋》的内容进行详细解读,旨在提高检测人员的对标准的认知和使用,对检测机构的检测具有一定的参考意义。

深冷工况下铝塑膜拉伸性能及抗疲劳性能的探讨

本文研究了室温与-196℃下(基于某产品的防潮层),江苏与瑞典两种不同型号铝塑膜的拉伸性能和抗疲劳性能。试验结果表明,在深冷工况下,江苏铝塑膜的性能作为防潮材料的可靠性优于瑞典铝塑膜的性能。江苏铝塑膜室温下的拉伸性能均优于瑞典铝塑膜;瑞典铝塑膜-196℃下的拉伸性能均优于江苏铝塑膜。江苏铝塑膜与瑞典铝塑膜在-196℃经过5000次曲挠试验后,表面均出现微观缺陷,但曲挠疲劳试验后江苏铝塑膜的拉伸性能基本保持不变,瑞典铝塑膜的拉伸性能略有上升,说明瑞典铝塑膜抗疲劳性能优于江苏铝塑膜。

铝塑膜用CPP膜层厚比对热封强度的影响

通过实验对比不同层厚比的铝塑膜用聚丙烯流延(cast polypropylene,CPP)膜,在不同热封工艺条件下热封时铝塑膜的热封强度及CPP膜的熔融厚度,发现通过调整CPP膜层厚比,可以调整对应铝塑膜的热封强度及热封工艺窗口;同时证明,CPP膜在热封时的熔融厚度是铝塑膜的热封强度的影响因素之一,对根据工艺条件优选CPP膜的层厚比具有一定指导意义。

软包锂电池电芯封装铝塑膜外壳拉深工艺

通过拉深试验对铝塑膜材料特性进行分析,在DYNAFORM软件中定义铝塑膜材料属性并进行仿真试验。结合单因素试验和正交试验对影响铝塑膜拉深成形性能的各工艺参数进行显著性分析,采用响应曲面法、拉丁超立方试验设计和多目标粒子群优化算法相结合的方法对影响铝塑膜成形性能显著的参数(如压边力、模具圆角半径、摩擦因数和拉深速度)进行优化,优化后的铝塑膜拉深成形时,其壳体最薄处厚度为55μm。试验验证了铝塑膜拉深成形工艺优化的结果可行。

铬天青S光度法测定塑料薄膜镀铝厚度

采用铬天青S光度法测定镀铝薄膜中铝的含量,然后由铝的密度和单位薄膜面积的镀铝量计算出膜镀铝的厚度。研究了铝与铬天青S(CAS)的显色反应,结果表明,在pH 5.5的缓冲溶液中,铝离子与铬天青S(CAS)生成络合物,最大吸收波长为610nm,表观摩尔吸光系数ε=3.89×104 L·mol-1·cm-1。在优化条件下,铝的质量浓度在0.004～0.20μg/mL与吸光度呈良好的线性关系,检测限为0.004μg/mL。对塑料薄膜镀铝样品进行加标回收试验,测得铝的加标回收率在97%～102%之间。方法测定了塑料薄膜镀铝样品的镀铝厚度,测定结果的相对标准偏差(n=6)小于3%。

镀铝膜/PE膜复合用水性复合胶的开发与应用研究

用5种聚合物多元醇为原料,合成出一系列水性聚氨酯(PU)复合胶,探讨了水性PU复合胶对CPP镀铝膜、PET镀铝膜、PE等复合薄膜剥离强度的影响,同时还分析了硬段含量、固体含量、外加溶剂对剥离强度和干燥速度的影响。结果表明,用聚酯多元醇合成的水性PU复合胶对镀铝膜具有较好的粘接性能,28%硬段含量和40%固体含量水性PU复合胶,使镀铝膜具有较好的剥离强度和外观,添加少量醇溶剂能加速水性复合胶水分蒸发,满足工业化快速生产的要求。

软包锂离子电池封装铝塑膜材料保护机理分析及其测试方法

铝塑膜通过对电池内芯的封装形成软包电池,是电池内芯的重要保护材料。铝塑膜是一种多层复合材料,基于铝塑膜的自身特性,可将软包电池做成所需的任意形状,且不同材料的复合使铝塑膜具有良好的耐电解液、热封性、阻隔性、绝缘性及化学稳定性等多种功能,实现了对电池进行有效保护。首先讨论了铝塑膜的保护机理、铝塑膜复合层材料选择、制备工艺方法,并对铝塑膜测试方法进行了论述,最后展望了今后铝塑膜的研发、测试方法设计思路及未来发展方向。

软包锂电池铝塑膜专利技术分析

从专利申请趋势、技术输出国、主要申请人、技术功效分布和重点专利等不同角度分析了全球软包锂电池铝塑膜的专利技术信息,结果表明,2011年起,全球铝塑膜领域专利申请量快速增长。日本、中国和韩国是主要技术输出国,其中日本在铝塑膜领域占据绝对的技术优势,中国和韩国是铝塑膜领域的新兴力量。日本的凸版印刷、大日本油墨化学、昭和电工和大日本印刷株式会社是铝塑膜领域的主要申请人,中国申请人和这些申请人之间差距明显。使用特定的铝箔层、密封层、胶黏剂层或者在铝塑膜中设置附加层改进密合性能和耐腐蚀性,使用铝箔层、基材层、附加层改进成型性能,采用附加层改进铝塑膜的阻隔、防水性能和机械性能是技术研究热点。

铝塑复合材料在洞库防潮中的应用

分析了目前洞库防潮现状和防潮材料所面临的问题,介绍了性能优于其他材料的洞库防潮新型材料-铝塑复合材料的特点,指出了铝塑复合材料在洞库防潮中的应用前景。

软封装锂电池铝塑膜成形性能研究进展

目的综述铝塑膜成形性能的影响因素和研究现状,为锂电池铝塑膜领域的科研,以及工程技术人员进行深入研究,提升产品性能提供参考。方法首先介绍铝塑膜多层复合材料的结构、各层的作用,接着讨论冲压模具、冲压工艺以及基层材料的选择对铝塑膜成形性能的影响,并详细综述铝箔基层合金成分、微观组织和晶粒尺寸对铝箔性能的影响。结论为了加快锂电池铝塑膜的国产化进程,未来需要加强铝塑膜对电解液耐久性的研究,同时进一步提升铝箔的成形性能,加强铝箔界面性质对铝塑复合性能和铝塑膜耐久性影响机理的研究,为增强下游用户对国产铝塑膜的信心提供理论支持。

铝塑包装机中胶囊的红外在线有序排列检测

利用红外光电非接触检测技术,通过对胶囊的体、帽外形尺寸局部特征信息的提取、检测、识别,实现铝塑包装过程中胶囊的在线检测与调头。同时考虑到胶囊行进过程中跳动、倾斜及随机干扰造成的误判、漏判,设计了两对红外光电传感器用以同时检测胶囊上下两个边缘部位的光信号,两个检测信号经加法运算补偿、微分运算处理,将体现胶囊的帽、体微小几何尺寸差别特征的弱模拟信号直接转变成数字量检测,提高了检测的准确率及抗干扰能力,并由步进电机控制胶囊掉头,有效地解决了胶囊体、帽的位置调整,分色调头排列,达到帽、体一致。包装后的胶囊版块整齐有序,提高了产品的整体质量及档次,同时起到防伪作用。具有可靠性高、速度快、结构简单、适用性广和非接触、数字化在线检测的特点,准确率达99.9%。

锂离子电池用铝塑膜典型企业专利分析

对大日本印刷、凸版印刷、昭和电工和栗村化学等4家典型锂离子电池用铝塑膜生产企业的专利数据进行分析,研究它们与我国企业的专利申请量对比、它们的专利申请量年度趋势,并对大日本印刷、凸版印刷和昭和电工等3家企业的专利数据进行技术功效分析。大日本印刷、凸版印刷和昭和电工等的专利申请量排名前3位。近5年来,这4家典型企业的专利年均申请量较高,呈现稳步增长的态势。大日本印刷、凸版印刷和昭和电工等3家企业的研发思路主要涉及铝塑膜中铝箔层、附加层、热封层、胶黏剂层和基材层的改进,改进目标集中在耐腐蚀性能、成型性能、绝缘性、阻隔性、剥离力、热封强度和耐热性等方面。

网纹涂布工艺对铝塑膜印刷质量影响的研究

以电晕功率、网纹辊涂布线数、涂布速率和干燥温度为试验因素,以表面张力和粗糙度为考核指标,采用正交试验法优选出锂电池封装用铝塑膜网纹涂布的最佳工艺条件,并对涂布后的铝塑膜进行数码印刷,同时还测定了印刷品的清晰度、耐磨性和附着力。研究结果表明:铝塑膜网纹涂布的最佳工艺条件是电晕功率为1.5kW、网纹辊涂布线数为500lpi、涂布速率为6m/min和干燥温度为85℃;在此条件下可获得表面张力为38mN/m、粗糙度为2.88μm的涂层,并且铝塑膜印刷品的清晰度较高、耐磨性优良、附着力(达5B)较好,可用于锂电池的封装工艺。

用于锂电池包装的铝塑膜印刷封装新工艺

目的研发一种铝塑膜印刷封装的新工艺,提高锂电池包装的生产效率。方法通过对铝塑膜表面先涂布、再印刷、后封装的工艺替代行业内铝塑膜包装锂电池的传统工艺,测试新工艺条件下铝塑印刷膜的耐化学性、耐磨性、附着力及光泽度等指标。结果采用新工艺后,不仅可以拓宽印刷种类,提升生产效率,而且能够实现高精度印刷作业,提高铝塑膜的印刷质量。试验表明,该工艺条件下的铝塑印刷膜耐化学性和耐磨性优良,附着牢度可达100%,平均光泽度为8.4。结论新工艺相比传统工艺具有较强的先进性,可适用于手机锂电池的铝塑膜印刷封装作业。

铝塑膜专用涂布液涂布适性评价模型的研究

选取具有不同特性的5种铝塑膜专用涂布液,测试了它们的黏度、固含量、细度、表面张力和保湿性等指标。以T02冷烫模切机为网纹涂布设备,分别将涂布液涂布在铝塑膜上,用金相显微镜观测了铝塑膜涂布前后的微观结构,用光泽测定仪测试了涂层的光泽,用平滑度仪测试了涂层的平滑度,用3M胶带测试了涂层的附着力。运用主成分分析法分析了影响涂布液性能的主要因素,确定了不同因素的影响权重系数,利用多元回归分析法建立了涂布液基本性能与涂层质量特性(光泽、平滑度、附着力)的综合评价函数模型;通过实验,验证了模型的合理性。使用该评价模型评价涂布液性能时,不需要对涂布液进行打样测试,相对于传统的评价方法具有高效和实用的特点。

真空镀铝膜在汽车灯具上的应用

分别从汽车灯具镀铝件部位、基材和镀铝方式三方面,总结了真空镀铝在汽车灯具上的应用。阐述了镀铝膜的性能要求和测试标准。以ABS倒车灯体真空镀铝为例,介绍了真空镀铝膜的制备工艺流程和注意事项。指出了真空镀铝膜目前存在的问题和发展趋势。

锂电池用铝箔市场

介绍了国内锂电池集流体和软包铝塑膜用铝箔的生产与应用现状,分析并预测了动力、消费和储能锂电池行业的铝箔消费量。