SSB蓄电池软包装锂电池壳体探伤技术浅析

2026-01-19 11:08:46

概括而言，聚合物软包装锂离子电池铝塑复合膜于其电池制造进程里具备极为关键的作用，不光能确保那个电池的内部系统稳定，还可去防止外界水分混入进来，这可是为电池质量安全提供保障的存在哩，电池壳体明显瞧见的缺陷借助外观的观测作出分辨，然而有些微观层面的破损之处，就得借助一定探伤检测技术才得完成，此番文章针对锂电池壳体探伤检测技术予以扼要的归纳以及剖析，对于壳体探伤检测具备应用方面的意义哟。

关于铝塑膜，有壳体，壳体中有尼龙层，还有那铝层以及CPP层所构成的部分，要进行VOC测试，要做正压吸附操作，还要实施壳电压检测 。

1前言

聚合物软包装锂电池里的重要部分是铝塑膜，铝塑膜的成分主要涵盖尼龙层、铝层以及 CPP 层，铝塑膜中的铝层能够有效地阻挡空气中水分的渗透，进而维持电芯内部的环境，并且具备一定的厚度强度，还可以防止外部对电芯造成冲击损伤。铝塑膜为软包锂电池的外装部材，它是否完好是关系到电池质量安全的，对锂电池的性能有着重大影响，所以壳体探伤检测技术显得尤为关键重要。

2聚合物软包装锂电池壳体制程状态

2.1壳体零部件状态

铝塑膜要借助冲压成型机进行冲压，以此将铝塑膜加工成特定尺寸的封装壳体，冲压时，铝塑膜成型的壳体位置会遭受冲深拉伸。冲深后铝塑膜需达成壳体各个角部的铝层厚度不得低于原铝层厚度一定比例的要求，不然在电池使用进程中或许会致使铝层破损，此情况会极其严重地妨碍电池性能与安全。作为风险管控要点，不但铝塑膜壳体冲压成型机调试时需要定时检测坑体角部残余铝层厚度，量产线生产时同样需要如此，并且所生产的冲壳壳体铝层厚度值要分布于标准要求的范围之内。在冲壳拉伸进程里，铝塑壳体极易致使 CPP 层断离，当施行电池装配后，会引发壳体铝层于内部同电池形成导通，铝层遭受电解液侵蚀令电池破损，进而涌现质量问题。

2.2壳体成品状态

铝塑膜经冲压成型，壳体合格之后，会完成卷芯入壳的操作，接着把铝塑膜依照工艺要求，在一定的高温与一定的压力之下进行封装，将两个 CPP 层胶体予以融合。在经历通过过程到后工序之后，要对封装融合边开展折边操作，以此完成电池的制作，进而达到成品状态。在封装之后，封装边界 CPP 的溶解量，会影响到铝塑 CPP 层的完好程度，然而折边过程当中的工艺控制情况，会对壳体 CPP 层是否会遭受损伤产生影响，倘若形成了损伤，同样会致使上述的质量问题出现。

3聚合物软包装锂电池壳体探伤检测技术

3.1壳体零部件状态探伤检测技术

3.1.1盐水溶液检测

将壳体以CPP层面朝上的状态进行水平放置，把适量的盐水倒入壳体里，开启万用表的电阻档，将其调至最高档，把负极表笔插入盐水中，让正极表笔接触铝塑膜的铝层 ；使负极表笔顺着铝塑膜的切边方向于盐水中来回地运动，如果万用表呈现出的阻值数值大于工艺所设定的标准值，那么铝塑膜就是合格的，相反的话，铝塑膜的CPP层就存在损伤。

3.1.2硫酸铜溶液检测

把20%硫酸铜水溶液放置进冲压成型的壳体之中，用金属夹子去夹住壳体切边处的铝层，接入6V直流电源，把铜丝一个端点接入电源正极，另一个端点插入壳体内的硫酸铜水溶液里，将铝塑膜中的铝层接入电源负极，壳体、直流电源、铜丝、金属夹子构成一个串联电路，通电放置一阵子后，要是铝塑膜壳体的CPP层出现破损断裂，经过置换反应，硫酸铜溶液里的铜离子在CPP层断裂地方的铝层上析出，借由这个来判断CPP层是不是被破坏了。

3.1.3 铝层剖切检测

拿出冲壳壳体的样本，拿起剪刀把成型好的壳体的角的部分剪下来，拿具有一定厚度的PET膜把壳体夹起来，放置到剖切机的夹具里面夹牢，借助剖切机的剖切刀对样本的截面实施剖切来制作样本，等剖切得平整了之后，用高放大倍数的显微镜来观察样本，测量铝层的厚度值，要是冲壳壳体的铝层厚度值并没有在标准规定的范围之内分布，那么铝塑膜在后续加工的过程中或者在客户端那里就有破损的风险。

3.1.4 X-ray荧光光谱分析法检测

X射线荧光光谱分析法的原理是，以X射线来激发电离原子内层电子，从而产生电子空穴，较高能量的外层电子在填充内层电子之际，其能量会以辐射的形式释放出来，进而发射出带有该原子电子层结构特征的X射线，也就是X射线荧光。凭借这种特性，被测试的样品所含元素构成能够通过非破坏性的测试知晓，借助X射线荧光来开展元素的定性定量分析，X荧光光谱分析法分成波长色散型和能量色散型。用于铝层厚度测试的方法为能量色散型X荧光光谱分析法。

于测试之际，把冲压完后成型的铝塑膜壳体的角部剪下，且将裁剪好的样品放置于夹具之上，该夹具乃是依据样品尺寸而制作的，于是壳体角部与夹具贴合起来并固定，接着在将样品放进检测设备之中后，借助软件展开分析，鉴于铝层对于铜射线的遮挡情况是从零点直至无穷大，运用最小二乘法构建积分运算，最终计算获得铝层之厚度。。

对于实验室开展测试或者抽样测试而言，盐水溶液检测以及硫酸铜溶液检测这两种方法是适用的，然而却不适用于批量生产检测那方面。铝层剖切检测是适宜实验室做检测的，X-ray荧光光谱分析法检测同样适宜实验室进行检测，并且这两种检测方法还适合批量生产当中的抽样检测 。

3.2壳体成品状态探伤检测技术

聚合物软包锂电池成品存在漏液问题，这一直是行业质量控制方面的难题，在进行制程管控期间，怎样最大限度地检测出壳体破损的成品电池，同样是行业量产过程里的重要管控点。

3.2.1剥离法检测

先来把电池封装带和电池主体隔离开，接着用浓度是了55%的氢氟酸溶液去腐蚀铝塑封装袋最外面那层的尼龙层，随后用20%的盐酸溶液腐蚀铝层，紧接着最后就剩下封装之后的CPP层了，之后再把色素注入到电池壳体里头，等静置后去观察色素是不是在两层CPP之间渗透，这样来验证电池封装是不是良好，还能够准确判断出封装不良的位置。不过这种方法因为具有破坏性，并且操作的时候比较危险，所以也只是适用于实验室使用或者质量分析使用。

3.2.2泄漏物质检测

要是电池出现破损情况，那么其内部的电解液就会流到电池壳体外面，要是可以敏感检测到电解液，那就能够判断电池有没有发生破损，在行业早期的时候，有人采用PH试纸覆盖于电池上方，接着把它放入抽真空设备当中，要是有漏液破损的电池，电池壳体表面会挥发出电解液，进而会导致PH试纸颜色产生变化 。

3.2.5对挥发性有机化合物进行测试检测 ，也就是通常所说的VOC（挥发性有机化合物）测试啦 。 ，。

VOC测试仪， 是那种利用， 一组光离子化传感器， 也就是PID ， 即Photo Ionization Detector ， 来对有机挥发组分， 展开检测的仪器， 主要用到， 环境检测、监控这些特殊行业， 它的工作过程， 以及原理是， 通过内置的空气泵， 把待检测环境的气体， 吸入光离子化器中， 进行电离， 电离有机气体， 并且收集电离电压， 转化成数字显示出来， 数值的大小， 反映环境中的有机气体的那相关摩尔含量 。主要成分是有机物的电池电解液，把电池放进自动设备腔体里，先是进行抽真空，抽完真空进行保压，接着送入纯净压缩空气，检测端运用VOC测试仪探头展开测试，倘使测试值超出设定标准值，仪表便会自动报警。

3.2.6正压吸附外观检测

把电池放置于设备保压仓的吸盘所在之处，让吸盘紧紧贴合电池主体，其另一端跟外界环境相连接，接着对设备保压仓开展充气操作，要是电池壳体出现破损，那么气体就会进入电池中，鉴于保压仓与外界环境存在着气压差，致使吸盘接触电池表面会呈现出鼓包的现象。这种办法当前在行业里正被广泛运用着，有着一定的能将问题检查出的比率。

3.2.7成品电池壳电压检测

当电池壳体经封装折边成为成品之后，其内部的CPP层有可能出现微观损伤，进而致使中间的铝层露出，这会让电池壳体变成导体，在极端情形下形成壳体短路。而短路发生后，电池正极与壳体之间会形成电压，借助测试该电压来完成电池壳短路的测试，依据测试值的大小去判定电池壳体是否存在较为严重的损伤，以此来判定电池是否符合质量要求。

在早起的时候，壳电压的检测办法是，通过人工借助万用表去检测，也就是凭着表笔去触碰电池前沿以及电池正极，这样做是很容易把电池划伤的。还有可以采用导电泡棉触及电池前沿的方式来检测，只是因为泡棉质地比较软，并且电池前沿存有残胶这个情况，从而对导电泡棉和铝层之间的接触造成了影响，这种方法所产生的测试数据是需要人工去记录，所以生产效率相对较低。而在现阶段，有通过使用探针接触电池侧边或者利用切刀接触电池前沿的测试办法，其中探针和切刀能够有效地触及壳体铝层，如此一来测试效率便得到了大幅提升。

4结语

对聚合物软包装锂电池予以剖析，能够发现，聚合物软包装锂电池制造进程里，对电池物理损伤造成影响的地方有好多处，于实验室以及批量生产进程当中，已然存在一些有效的壳体探伤检测技术可以把壳体损伤电池挑选出来，这对把控软包锂电池的产品品质具有极大的促进作用 。