铝塑薄膜卷芯为何很少采用聚乙烯（PE）？

在锂离子电池用铝塑膜中，PP芯管（主要是CPP）是目前内层最常见的选择，而PE芯管几乎从未使用过。

关键原因是PP芯管在耐电解液、耐高温、热封强度、耐溶胀、耐腐蚀等方面优于PE芯管。这些特性使 PP 更适合锂离子电池严格的安全性和使用寿命要求。

典型的铝塑膜结构

锂离子软包电池的典型铝塑膜结构由多个功能层组成。每一层都有助于薄膜的整体阻隔性能、机械保护和热封能力。

1. 耐电解质性不足和膨胀风险

铝塑膜在锂离子软包电池中的核心作用是封装电池并使其与外部环境隔离。内热封层一般采用流延聚丙烯（CPP），正是因为它具有优异的耐电解液性能。

PE分子结构由完全对称的-CH2-CH2-重复单元组成，不含侧链甲基，其链段表现出较高的柔韧性。其溶解度参数（16.0–16.5 MPa1ᐟ²）与碳酸酯基电解质溶剂（如DMC、EMC和EC）的溶解度参数非常匹配，溶解度参数为16.5–17.5 MPa1ᐟ²。这使得 PE 极易受到电解液的溶胀、渗透甚至溶解。

相比之下，聚丙烯（PP）由于其甲基引起的空间位阻，其溶解度参数为17.5-18.5 MPa1ᐟ²，超出了上述电解质溶剂的典型范围。它显示出明显较小的膨胀，因此更适合此应用。

2、机械强度和成型精度影响绕线质量

锂离子软包电池用铝塑薄膜是一种高附加值的精密薄膜，对卷绕时的平整度和同心度要求很高。 PE材料的拉伸强度（≥20MPa）比PP（≥30MPa）低，而且PE的刚性也较低。

在高速缠绕时施加的高张力下，PE芯更容易产生变形和圆度偏差。这些尺寸变化会导致薄膜卷出现不均匀的边缘、折痕和隧道。

尤其是 ABS 芯管，将韧性与刚性结合在一起。当在受控洁净室条件下生产时，它们还可以帮助控制表面清洁度并降低异物污染铝塑膜的风险。

3、耐高温性能差限制了工艺兼容性

锂离子电池用铝塑膜的生产以及电芯制造均涉及烘烤、热封、化成等高温阶段。温度通常可达 80–120 °C。

PE 的熔点相对较低，约为 105–130 °C，最高连续工作温度低于 80 °C。在高温下，PE 会软化和蠕变，可能导致尺寸变形。这会影响卷绕稳定性以及随后的退绕和加工。

因此，与 PE 相比，PP 和合适的 ABS 芯管在铝塑薄膜加工和电池制造相关的温度条件下可提供更好的尺寸稳定性。

4. 行业兼容性和清洁度要求

锂离子电池行业对生产环境提出了严格的清洁度要求。作为电池芯的封装材料，铝塑膜在整个制造和处理过程中必须防止异物和灰尘污染。

PE 芯材的生产过程通常涉及标准挤出。根据制造环境和过程控制的不同，所得的表面清洁度可能无法满足锂离子电池洁净室应用的要求。表面碎片和灰尘的静电吸引会增加薄膜卷绕和处理过程中的污染风险。

因此，锂离子软包电池用铝塑膜卷芯的主流选择包括高精度ABS和PP芯管。通过适当的制造控制、洁净室生产和抗静电处理，这些材料可以满足与清洁度、尺寸精度和耐化学性相关的要求。

因此，PE 芯材更常与尺寸精度、耐化学性和清洁度要求较低的通用薄膜缠绕应用相关。

铝塑薄膜用 PE 与 PP 芯管

为什么常用PP和ABS芯管？

铝塑膜卷芯的选择并不是由单一材料性能决定的。核心需要在卷绕和随后的处理过程中保持尺寸稳定性，同时还要符合与锂离子电池制造相关的化学、热和清洁度要求。