CN107966400B - 铝塑膜封装效果的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝塑膜封装效果的检测方法，步骤如下：(1)制备测量样品：将采用加压热融方式塑封上的铝塑壳用裁相刀沿融胶方向纵向切下；然后将切下的样品采用塑料固定，将固定好的样品在平推式切片机上进行微量步进剖切，得到样品。(2)样品测量：将已制好的样品放到高倍影像测量仪下进行观察并测量；测量出融胶厚度。(3)建立标准表达式：根据不同的铝塑壳及封装参数，得到不同融胶厚度与拉力值的对比表格；根据表格数据得到关系曲线，得到相应关系表达式。(4)测量结果分析：观察融胶一致性和融胶厚度，将融胶厚度与相应厚度的铝塑封装数据带入建立的标准表达式中，得到封装拉力强度。该方法样品制作简单，测量便捷，数据可靠性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池封装检测技术，特别涉及一种铝塑膜封装效果的检测方法。
背景技术
近年来，随着消费类电子产品的广泛运用，提供动力能源的电池的安全性、稳定性越来越受到人们关注。为了使消费类电子产品的安全性提高，人们采用铝塑壳制造软包装电池，从而大大减少了电池的危险性。但是铝塑壳封装的电池稳定性受到严格考验。
由于运用在锂离子电池中的铝塑壳采用热塑封装的方式进行内部活性物质的固定，而内部活性物质在充电条件下具有与空气反应的特质，因此必须保证其封装的致密性。另外，电池在后续循环过程以及电池失效后会造成内部压力的增加，会使铝塑壳体膨胀，从而必须保证铝塑壳封装的牢固性。
在现有的专利中，只提到了铝塑膜的材料，如：一种变色铝塑封装膜(专利号：CN206271767U)；一种新型铝塑封装膜(专利号：CN204857793U)。以及铝塑的封装装置及方法，如：聚合物锂离子电池的封头及顶封装置(专利号：CN205810871U)；一种聚合物锂离子电池的限位可拆卸下封头(专利号：CN205985223U)。而没有任何专利和论文提及封装效果的检测技术及手段。现有的检测方法是仅凭经验进行封装效果确认。
另据检索，采用切剖技术与影像测量设备相结合进行封装稳定性检测的方法，尚未见报道。
综上所述，该领域技术人员着手设计一种采用精密切剖设备及影像测量设备相结合，检测内部融胶与封装稳定性的方法是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，本发明针对现有检测技术的不足，提供一种新型稳定性强的铝塑膜封装效果的检测方法。
为实现上述目的本发明所采用的实施方式如下：一种铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于实施步骤如下：
(1)制备测量样品：将采用加压热融方式塑封上的铝塑壳用裁相刀沿融胶方向纵向切下；然后将切下的样品采用塑料固定，将固定好的样品在平推式切片机上进行微量步进剖切，得到上表面光滑样品；
(2)样品测量：将已制好的样品放到高倍数影像测量仪下进行观察并测量；用设备上的标尺测量出融胶厚度；
(3)建立标准表达式：根据不同的铝塑壳及封装参数，得到不同融胶厚度与拉力值的对比表格；根据表格数据得到关系曲线，并根据曲线得到相应关系的标准表达式；标准表达式的形式为：y＝ax3+bx2+cx+d；
其中，a、b、c、d为常数项；具体数值取决于铝塑壳的厚度；x为融胶厚度；y为拉力值；
(4)测量结果分析：观察融胶一致性和融胶厚度，将融胶厚度与相应厚度的铝塑封装数据带入建立的标准表达式中，得到相应的封装拉力强度。
所述步骤(1)中的裁相刀切下位置为离电池本体融胶1mm以上的任意融胶区域。
所述步骤(1)中的塑料固定材质为PP(聚丙烯)或EVA(乙烯-乙酸乙烯(醋酸乙烯)酯共聚物)胶。
所述步骤(1)中的样品固定采用PP薄板夹紧或者在长条形的模具中将样品进行固定，然后用EVA热熔胶进行注塑。
所述步骤(1)中的剖切步进厚度范围为10μm-100μm。
所述步骤(2)中的样品测量放大倍数为50-200倍。
所述步骤(3)中的对比表格建立需要以不同厚度67μm-120μm铝塑壳为基准。
所述步骤(3)中的关系曲线由表格中对应数据组成，构成曲线的数据要求4组及以上。
所述步骤(3)中的标准表达式由数据曲线拟构而成，采用一元多次方程的形式表达，要求次数≤3次。
所述步骤(4)中的融胶厚度根据不同的铝塑壳厚度决定，厚度在10μm-90μm之间。
本发明的有益效果是：本发明方法操作过程简易，要求条件简单，可控性高，无需破坏电池，有效的降低成本，易用于日常电池封装效果监控。本发明方法相较于以往的拉力测量方式能够更加有效的观察到整体的封装情况，避免了采用拉力测量无法检测到中间有熔融漏点的可能。该方法样品制作简单，测量过程便捷，数据可靠性强，能够普遍的运用于采用铝塑膜封装的液态软包装及固态电解液电池制作过程中；能够很好的运用于锂离子固态电解液电池及软包装电池各种型号。该方法实施过程简单，能很好的观察封装可靠性和稳定性，杜绝细小未融区的漏检；适用范围广泛，应用效果非常显著。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的铝塑封装后样品及测量厚度图片；
图2是本发明实施例2制备的铝塑封装后样品及测量厚度图片；
图3是本发明实施例1制备的铝塑封装后根据表格数据得到关系曲线，并由曲线得到相应表达式；
图4是本发明实施例2制备的铝塑封装后根据表格数据得到关系曲线，并由曲线得到相应表达式。
图中：1尼龙层，2金属铝层，3隔胶层。
具体实施方式
以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征详述如下：
如图1-4所示，一种铝塑膜封装效果的检测方法，实施步骤如下：
(1)制备测量样品：将采用加压热融方式塑封上的铝塑壳用裁相刀沿融胶方向纵向切下；然后将切下的样品采用塑料固定，将固定好的样品在平推式切片机上进行微量步进剖切，得到上表面光滑样品；
(2)样品测量：将已制好的样品放到高倍数影像测量仪下进行观察并测量；用设备上的标尺测量出融胶厚度；
(3)建立标准表达式：根据不同的铝塑壳及封装参数，得到不同融胶厚度与拉力值的对比表格；根据表格数据得到关系曲线，并根据曲线得到相应关系的标准表达式；标准表达式的形式为：y＝ax3+bx2+cx+d；
其中，a、b、c、d为常数项；具体数值取决于铝塑壳的厚度；x为融胶厚度；y为拉力值；
(4)测量结果分析：观察融胶一致性和融胶厚度，将融胶厚度与相应厚度的铝塑封装数据带入建立的标准表达式中，得到相应的封装拉力强度。
所述步骤(1)中的裁相刀切下位置为离电池本体融胶1mm以上的任意融胶区域。
所述步骤(1)中的塑料固定材质为PP(聚丙烯)或EVA(乙烯-乙酸乙烯(醋酸乙烯)酯共聚物)胶。
所述步骤(1)中的样品固定采用PP薄板夹紧或者在长条形的模具中将样品进行固定，然后用EVA热熔胶进行注塑。
所述步骤(1)中的剖切步进厚度范围为10μm-100μm。
所述步骤(2)中的样品测量放大倍数为50-200倍。
所述步骤(3)中的对比表格建立需要以不同厚度67μm-120μm铝塑壳为基准。
所述步骤(3)中的关系曲线由表格中对应数据组成，构成曲线的数据要求4组及以上。
所述步骤(3)中的标准表达式由数据曲线拟构而成，采用一元多次方程的形式表达，要求次数≤3次。
所述步骤(4)中的融胶厚度根据不同的铝塑壳厚度决定，厚度在10μm-90μm之间。
实施例1
如图1、图3所示，一种113μm铝塑膜封装效果的检测方法，步骤如下：
(1)制备测量样品：将采用加压热熔方式塑封上的113μm铝塑壳用裁相刀沿融胶方向离电池本体3mm处纵向切下。然后将切下的样品采用1mm厚的PP板用工装夹住，将固定好的样品在平推式切片机上先用50μm的厚度步进切10次，然后用10μm的厚度步进切10次，得到上表面光滑样品。
(2)样品测量：将已制好的样品放到高倍影像测量仪下用500倍的放大倍数进行观察并测量。用设备上的标尺测量出融胶厚度。
(3)建立标准表达式：采用改变封装温度、时间、压力的方式得到不同的融胶厚度，总共得到了4个不同融胶厚度样品，对这4个样品取样进行拉力测试，得到不同融胶厚度与拉力值的对比表格。
根据表格数据得到关系曲线，并有曲线得到相应关系的标准表达式:
y＝-3E-05x3+0.0075x2-0.7073x+51.102；即如图3所示。
(4)测量结果分析：此次实施例1中铝塑融胶最大厚度为35.6μm，最小厚度为35.2μm，中值为35.4μm，上下限值处于35.4±0.5μm范围内，满足均一性要求。将中值带入得到的表达式可知封装拉力为34.13N。
实施例2
如图2、图4所示，一种67μm铝塑膜封装效果的检测方法，步骤如下：
(1)制备测量样品：将采用加压热熔方式塑封上的67μm铝塑壳用裁相刀沿融胶方向离电池本体4mm处纵向切下。然后将切下的样品采用1mm厚的PP板用工装夹住，将固定好的样品在平推式切片机上先用50μm的厚度步进切10次，然后用10μm的厚度步进切10次，得到上表面光滑样品。
(2)样品测量：将已制好的样品放到高倍影像测量仪下用750倍的放大倍数进行观察并测量。用设备上的标尺测量出融胶厚度。
(3)建立标准表达式：采用改变封装温度、时间、压力的方式得到不同的融胶厚度，总共得到了4个不同融胶厚度样品，对这4个样品取样进行拉力测试，得到不同融胶厚度与拉力值的对比表格。
根据表格数据得到关系曲线，并有曲线得到相应关系的标准表达式：
y＝5E-05x3+0.0183x2-1.9444x+55.663；即如图4所示。
(4)测量结果分析：此次实施例2中铝塑融胶最大厚度为23.9μm，最小厚度为23.2μm，中值为23.55μm，上下限值处于23.55±0.5μm的范围内，满足均一性标准。将中值带入得到的表达式可知封装拉力为20.67N。
本发明先采用切剖设备进行封装后样品制样，然后采用高倍影像测量仪进行融胶宽度测量，根据融胶厚度对照制定好的融胶厚度与封装拉力曲线计算出封装强度。
上述参照实施例对该铝塑膜封装效果的检测方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于实施步骤如下：
(1)制备测量样品：将采用加压热融方式塑封上的铝塑壳用裁相刀沿融胶方向纵向切下；然后将切下的样品采用塑料固定，将固定好的样品在平推式切片机上进行微量步进剖切，得到上表面光滑样品；
(2)样品测量：将已制好的样品放到高倍数影像测量仪下进行观察并测量；用设备上的标尺测量出融胶厚度；
(3)建立标准表达式：根据不同的铝塑壳及封装参数，得到不同融胶厚度与拉力值的对比表格；根据表格数据得到关系曲线，并根据曲线得到相应关系的标准表达式；标准表达式的形式为：y＝ax3+bx2+cx+d；
其中，a、b、c、d为常数项；具体数值取决于铝塑壳的厚度；x为融胶厚度；y为拉力值；
(4)进行测量结果分析：然后对所需检测的每个产品分别观察融胶一致性和融胶厚度，将融胶厚度与相应厚度的铝塑封装数据带入建立的标准表达式中，得到相应的封装拉力强度。
2.根据权利要求1所述的铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于所述步骤(1)中的裁相刀切下位置为离电池本体融胶1mm以上的任意融胶区域。
3.根据权利要求1所述的铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于所述步骤(1)中的塑料固定材质为PP(聚丙烯)或EVA(乙烯-乙酸乙烯(醋酸乙烯)酯共聚物)胶。
4.根据权利要求1所述的铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于所述步骤(1)中的样品固定采用PP薄板夹紧或者在长条形的模具中将样品进行固定，然后用EVA热熔胶进行注塑。
5.根据权利要求1所述的铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于所述步骤(1)中的剖切步进厚度范围为10μm-100μm。
6.根据权利要求1所述的铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于所述步骤(2)中的样品测量放大倍数为50-200倍。
7.根据权利要求1所述的铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于所述步骤(3)中的对比表格建立需要以不同厚度67μm-120μm铝塑壳为基准。
8.根据权利要求1所述的铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于所述步骤(3)中的关系曲线由表格中对应数据组成，构成曲线的数据要求4组及以上。
9.根据权利要求1所述的铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于所述步骤(3)中的标准表达式由数据曲线拟构而成，采用一元多次方程的形式表达，要求次数≤3次。
10.根据权利要求1所述的铝塑膜封装效果的检测方法，其特征在于所述步骤(4)中的融胶厚度根据不同的铝塑壳厚度决定，厚度在10μm-90μm之间。
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