鋰盾新能源章結兵：軟包封裝更適合固態/半固態電池
固態和半固態電池是未來的發展方向，在汽車、儲能、消費電子領域有諸多性能優勢。業內認為，2025年是全球固態電池市場加速擴張的關鍵年份，未來市場規模擴展范圍可以達到萬億元。作為軟包封裝關鍵材料的鋁塑膜將大顯身手。
圖為浙江鋰盾新能源材料有限公司技術總監章結兵演講
在日前舉行的電動航空及下一代電池技術(CIBF2025深圳)交流會上，浙江鋰盾新能源材料有限公司技術總監章結兵，作題為《聚焦固態/半固態電池軟包封裝技術》的演講。
他指出，軟包封裝應用于半固態和全固態電池有諸多優勢。因為鋁塑膜具有多層復合結構，所以這種設計在保證輕量化的同時，可以滿足電池對氣密性和柔韌性的雙重需求。這種材料還具備應力緩沖，能夠降低界面應力、防止電解質開裂。
不僅如此，軟包鋁塑膜結構配合固態電解質，可使單體電芯能量密度突破500Wh/kg;它還具有高安全性，通過鋁塑膜機械強度+固態電解質不可燃+熱管理系統，使電池熱失控臨界溫度升至300℃以上;此外，設備投資成本相對于硬殼電池，軟包封裝工藝可以降低40%，所以優勢很明顯。
不過，章結兵也指出，固態電池的軟包封裝還有幾個技術問題，需要與電池行業同仁共同努力解決。
封裝壽命問題：鋁塑膜層與層之間一般用膠復合，在長期運行過程中，有可能導致老化、氣密性下降，最終影響循環壽命。可以通過多重復合鋁塑膜技術，利用等離子體加強層間的結合力。同時，通過UV固化封裝工藝，利用紫外光的固化膠粘劑代替熱封，降低封裝溫度，減少熱應力導致的界面分層風險。
結構強度不夠：可以通過仿生蜂窩夾層結構提升強度，或者在受擠壓破裂后，通過自修復涂層技術恢復氣密性。
PACK不可拆卸：傳統PACK用環氧樹脂灌封，維修需要破壞性拆解。可以通過模塊化卡扣設計，搭配低溫焊錫工藝，支持3分鐘無損拆換單體。還可以用導電膠替代焊接，使可重復拆裝5次以上。
單體容量限制：軟包電池單體容量一般在100Ah以內，方殼電池則可以達到280Ah以上。可以通過3D堆疊電極技術，實現能量密度的突破。另外通過固態電解質集成，搭配鋰金屬負極，使電池單體容量突破200Ah。
極耳焊接密封缺陷：可以通過梯度焊接工藝，采用激光超聲復合焊接技術或者納米銀燒結技術，降低焊接過程極耳密封性不足問題。
定向泄壓缺失：現在軟包電池熱失控時方向不可控。可以通過仿生微通道設計、相變觸發機制，解決泄壓問題。
漏液風險：通過原子層沉積封裝、激光誘導石墨烯密封，降低漏液風險。
“電池安全大于一切。”章結兵指出，固態/半固態電池，要求鋁塑膜要具備耐高電壓、抗穿刺、阻隔性、導熱性、柔韌性和更寬的溫度適應性等。
據介紹，鋰盾新能源的鋁塑膜產品擁有多項創新技術，物理錨固形成界面力學性能各向一致性，層間粘結更牢固;一體化粘結界面非極性化，保證了聚合物電池的耐腐蝕性;材料界面改性，可有效提升耐高壓、抗穿刺及阻隔性，電池壽命更長久。
“在四大技術基礎上，進行配方優化及結構設計，可有效提升導熱性、柔韌性及更寬溫度適應性，適合封裝固態/半固態電池。”章結兵表示。
在產能布局上，鋰盾新能源已經規劃固態電池封裝材料產能3億平方米，規劃建設投產10條生產線，預計2025年底實現產能3000萬平方米。目前該公司已與貴州貴安新區政府完成年產4000萬平方米固態及動力軟包電池用微波非極性鋁塑膜項目投資合作協議的簽訂。
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