X射線—鋰電池鋁塑膜鋁層厚度檢測方案
什么是鋁塑膜
鋁塑膜主要由尼龍/Al/PP 3層組成
鋁塑膜的作用
運用在鋰離子電池上的鋁塑膜采用熱塑封裝的方式對內部活性物質進行固定防
護,而帶電狀態下活性物質具有與空氣中水反應的特質,因此必須其封裝的密閉性,鋁塑膜中的鋁層便起到對水隔絕的作用。
鋁塑膜的問題
在封裝過程中,需要通過沖殼機對鋁塑膜進行沖壓,而沖壓后的鋁塑膜厚度也會隨之發生改變,沖壓的深度越大,其鋁層被拉伸,厚度也會越小,尤其四個角位置,簡稱R角部位,鋁塑膜被拉伸的程度大,鋁塑膜剩余殘余厚度也小;
鋁塑膜的性能要求
而為了電池的安全性,要求鋁塑膜沖壓成型后中間層鋁箔厚度不能太薄且鋁層的保留厚度在20um以上,鋁塑膜沖深需要滿足4 個邊角的厚度不能小于原厚度的60%以下,根據電池應用的場合不同對鋁層厚度的要求也有差異,當鋁塑膜太薄,會影響到其阻隔性能、以及抗腐蝕性,甚至導致電池發生破損,出現泄漏現象,嚴重的會產生安全事故。
鋁塑膜厚度的檢測方法(4個R角的鋁層殘余厚度)
目,測量鋁塑膜鋁層厚度可以用X射線熒光光譜測厚儀進行測試和剖切后對斷面測試兩種。
一、X射線熒光光譜測厚方式,是把鋁塑膜沖坑后拉伸大的位置的四個角位套在與R角數值近似的金屬治具之上,通過X射線照射的方式,X射線穿透鋁塑膜,對鋁塑膜層自激發產生的二次X射線強度進行分析,即可得出厚度數值,具有快速,簡單,無損,無需培訓,測試數據線性和穩定性較好,GRR或R&R重復性與再現性合成評估較好:
二、常規剖切檢測方式是通過用硬塑料片將測試鋁塑膜夾持在中間固定進行剖切,再在顯微鏡下進行測量;鋁塑膜沖坑后拉伸大的位置為四個角位,而
四個角位不平整不是平面,采用常規的塑料片夾持的方式進行制樣時鋁塑膜在褶皺狀態下失敗率高,測試鋁層厚度較差。
| 傳統切片法 | X射線熒光光譜測厚儀 (XRF) |
| 破壞性檢測 | 非破壞性檢測 |
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| 費時費力 | 省時省力 |
| 制樣復雜耗時,檢測效率低 , 1個R角尺寸20-30分鐘 | 使用固定夾具測量,檢測效率高 1個R角尺寸 3-5分鐘 ( 檢測10-15個點,每個點檢測時間20s,共計3-5分鐘) |
| 測量方法既不科學也不合理 | 自動多點檢測,測量 |
| 根據操作員的經驗選擇薄點切割,人為影響較大 | 自動多點測量R角區域厚度;鋁塑膜用檢測軟件,測量 |
| 非標準化作業 | 標準化作業 |
| 對測試員的操作經驗有要求,隨意性較大 | 操作簡單,將樣品放入樣品倉,選點測量即可, 對員工無經驗要求,可標準化作業 |
| 測試總成本高 | 測試總成本低 |
| 切片機+金相顯微鏡+慢速檢測 | XRF測厚儀 1臺設備+快速檢測 |











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