鋰離子電池膠帶深度研究

1、子電池深度研什是電膠鋰電池膠帶是指在鋰電池電芯中段生產(chǎn)工序（卷疊片、外殼焊接和封口等工序）中用于 電極繞卷極片保護(hù)和卷芯終止作用的壓敏膠粘帶主要作用是在鋰電池上起到絕緣和 固定的作用，鋰電池膠帶的發(fā)展是伴隨鋰離子電池的發(fā)展而發(fā)展。鋰電池膠帶研究現(xiàn)狀鋰電池膠帶是一種具有特殊功能特性的壓敏膠帶 有一定的初粘、 持性、 耐溫性和耐化學(xué)腐蝕性，且在無污染情況下可反復(fù)使用、剝離后對(duì)被粘物表面無污染等特性。鋰電池膠帶因用于鋰電池的不同部位需要、不同功效要求、不同性能標(biāo)準(zhǔn)和不同生產(chǎn)公司等，為了滿足客戶及市場(chǎng)需求而分為不同特性的鋰電池膠帶。我國鋰電池膠帶生產(chǎn)廠家參差不齊，技術(shù)研發(fā)水平相對(duì)落后，缺少核心技術(shù)，多

2、處于加 工生產(chǎn)階段。鋰電池膠帶的特性主要是由基材、膠粘劑和用途等因素決定的，所以鋰電池膠帶一般按基材、膠粘劑和用途來進(jìn)行分類。鋰電池膠帶的種類繁多，生產(chǎn)廠家多根據(jù)客戶對(duì)材料的使用要求開發(fā)和生產(chǎn)鋰電池膠帶，其中，膠粘劑的成分決定了鋰電膠帶的特性與用途，常用的膠粘劑丙烯酸酯膠粘劑、橡膠膠粘劑等。使用不同膠粘劑為原料制備的鋰電池膠帶具有不同的特性：用丙烯酸酯膠粘劑制備的丙烯酸酯鋰電池膠帶具有良好的抗老化性和耐候性、較高的耐溫性和良好的熱穩(wěn)定性，對(duì)極性表面有著良好的粘接性、對(duì)非極性表面的粘接力較小，起始剝離強(qiáng)度較低等；用橡膠膠粘劑制備的橡膠鋰電池膠帶具有在高溫下有更高的抗剪切力、與 各種表面均可粘貼、

3、良好的初粘力，但抗老化性、抗溶劑性較差。鋰電池膠帶制備不同的鋰電池廠家因其電池類型、型號(hào)及生產(chǎn)設(shè)備不同而使用不同的鋰電池膠帶， 綜合起來鋰電池膠帶制備應(yīng)用工序大致為：基材處理， PP 、PET 和 PI 薄基材通過表面電暈處理得到一面粗糙一面光滑的薄膜基材，也可再通過在非上膠面涂布離型劑得到離型膜，或者可以再加一層數(shù)字 油墨得到數(shù)字膜；涂膠，在處理薄膜的電暈面涂布?jí)好裟z水，通過高溫烘道使膠水烘干、固化； 收卷，通過設(shè)備冷卻，再按規(guī)格要求收卷得到半成品；裁切，半成品收卷時(shí)收成的母卷需經(jīng)過復(fù)卷再分切或分條得到成品（半成品收卷 時(shí)只收小卷可直接分切或分條得到成品）即可包裝出售。加工膠帶所經(jīng)過的設(shè)備有

4、膠帶涂布機(jī)、精密復(fù)卷機(jī)、精密分條機(jī)、精密分切機(jī)，為了保證膠帶在生產(chǎn)過程不被污染特別是不被磁性物質(zhì)污染，所有過程需在萬級(jí)以上潔凈區(qū)域完成。鋰電池膠帶的基材基材是鋰電池膠帶中的載體，其影響了鋰電池膠帶的溫度使用范圍、抗拉伸度、抗剪切力和材料成本等因素。 常的基材有 （雙向拉伸聚丙烯薄膜）、 （耐高溫聚酯薄膜）、 （酰亞胺薄膜） 和 nomex （間位芳綸或芳綸 1313 ）等；聚合物薄膜因具有尺寸穩(wěn)定、彈性較高、絕緣性良好、耐酸堿性較好、抗撕裂強(qiáng)度 較佳以及抗增塑劑等優(yōu)良性能而成為鋰電池膠帶的常用載體基材。不同的基材賦予鋰電池膠帶不同的特性， 郭鈞等通過同一丙烯酸酯膠水中加入適量交聯(lián)劑和顏料后分別

5、制成 BOPP 和 基膠粘帶，以 BOPP 膜基材的產(chǎn)品耐溫性和耐電解液性 基帶差?；哪蜏匦阅軟Q定了鋰電池膠帶的使用溫度環(huán)境上限，耐溫性能， PI 基 PET 基 BOPP 基 PI 基耐溫性能相對(duì)最好 BOPP 基材耐溫性能相對(duì)最差?；某杀九c耐溫性能相反， BOPP 鋰池膠帶 成本相對(duì)最低、 PI 鋰池膠帶成本相對(duì)最高。熱熔鋰電池膠帶隨著新材料的開發(fā)，鋰電池膠帶行業(yè)引進(jìn)了一些新的膠粘劑種類，如單面熱熔鋰電池膠帶，鋰電池用雙面熱熔膠帶。在一種鋰電池用單面膠帶及其制備方法專利中詳細(xì)介紹了單面熱熔鋰電池膠帶的結(jié)構(gòu)、制備方法及使用工藝，并闡述這類鋰電池 膠帶的基礎(chǔ)特性。單面熱熔鋰電池膠帶由密封熱

6、熔壓敏膠層和基膜層組成，該單面膠帶粘性較好，能夠耐鋰電池的電解液腐蝕，不與鋰電池內(nèi)的電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，保持了鋰電池的性能。使用單面熱熔鋰電池膠帶的鋰電池極組和外包裝材料粘接穩(wěn)固，不會(huì)發(fā)生相對(duì)位移，抗摔能力較好，安全性較高，使用壽命較長(zhǎng)，質(zhì)量穩(wěn)定。鋰電池用雙面膠帶中的一面有粘性，通常為丙烯酸酯膠；另一面常溫?zé)o粘性，遇熱發(fā)黏，通常為熱熔膠。在使用中膠帶一面在常溫下對(duì)鋁箔和聚乙烯膜有粘接性，另一面要在 以上環(huán)境才會(huì)對(duì)聚丙烯面有粘接性， 較適合鋰電池的生產(chǎn)藝需求。張濤輝等詳細(xì)介紹了鋰電池用雙面膠帶的結(jié)構(gòu)、制備方法及使用工藝，并闡述了這類鋰電池膠帶的特性。 王等發(fā)明的膠帶具有粘接強(qiáng)度較高、 使用面積較

7、少等特性。市場(chǎng)上鋰電池用的雙面膠帶有東莞市澳中電子材料公司、江西中輝新材料公司等鋰電池生產(chǎn)廠家。鋰電池終止膠帶鋰電池終止膠帶是指鋰電池電芯中段生產(chǎn)工序卷繞 / 疊中用于電極繞卷和卷芯終止等的壓敏膠粘帶，這種膠帶除了具有壓敏膠帶一般性能外，還在基材選擇、黏附性、耐溫性和耐電解液性能等方面有著特殊要求，是一類特殊的壓敏膠粘制品。鋰 電池終止膠帶是電池中使用較多的一類壓敏膠帶。郭培鈞等以丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和醋酸乙烯酯等單體為原料，加入引發(fā)劑并采用溶液聚合法成功制備出一種初粘性為 鋼，剝離強(qiáng)度為 8.3 8.5N/25 mm ，粘性為 299min 的烯酸酯壓敏膠。其性能符合鋰電池生產(chǎn)工

8、藝 需求。1 超薄鋰電池終止膠帶隨著各種電子設(shè)備的小型化發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)電池大小和厚度要求越來越苛刻，隨之鋰電池材料的厚度也要求越來越薄。梁文學(xué)等以植物油基環(huán)氧油酸甲酯（ EMO ）原料，合成了功能性高分子單體丙烯酸油酸甲酯（ AMO ）將 AMO 分與甲基丙烯酸甲酯等硬單體及一些功能性單體進(jìn)行聚合 , 備出了墨綠色、無鹵素和超薄的鋰離子電池終止膠帶。之后，江西中輝新材料公司等鋰電池生產(chǎn)廠家也相繼開發(fā) 出了 9 、12 m 的超薄鋰離子電池終止膠帶。2 鋰電池?cái)?shù)碼終止膠帶現(xiàn)今市場(chǎng)上對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)量提出可控性及可追述的要求，鋰電池?cái)?shù)碼終止膠帶是為符合市場(chǎng)這一需求而開發(fā)的另一種鋰電池終止膠帶。是在鋰電

9、池終止膠帶上，增加印刷數(shù)碼標(biāo)示，其性能要求與鋰電池終止膠帶一致。數(shù)碼膠帶通常由膠粘劑層、保護(hù)層、油墨層、底涂層、基層和離型層組成膠帶結(jié)構(gòu)，以雙向拉伸 或 PP 薄膜為基材，印刷油墨為數(shù)字功能層，基材的非數(shù)字面涂布單組分非硅離型劑作為解卷涂層；在基材涂數(shù)字面上再涂布丙烯酸酯膠粘劑層，以此制成鋰電池?cái)?shù)碼膠帶。 鋰電池耐高溫膠帶鋰電池耐高溫膠帶是為了使鋰電池在生產(chǎn)和使用等高溫極限條件下具有良好的穩(wěn)定性，需要鋰電池能夠在高溫環(huán)境下能長(zhǎng)時(shí)間保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、化學(xué)性能不變，保證鋰電池在高溫環(huán)境下不短路、不漏電及液體泄露等特性而開發(fā)出的一種電池膠帶。最初的鋰電池耐高溫膠帶是有機(jī)硅硅膠膠帶，但是近年來鋰電池行業(yè)提

10、出電芯內(nèi)不能含有硅元素，因此現(xiàn)在市面上用的耐高溫膠帶大部分為丙烯酸酯電池膠帶。鋰電池極耳膠帶李文等在制作鋰電池電芯時(shí)需要在極耳上焊接 lead 引線），這樣對(duì)極耳進(jìn)行加長(zhǎng)，方便下道工序在頂側(cè)封時(shí)將密封劑融化進(jìn)行密封。 Tab lead 焊接采用超聲波進(jìn)行焊接，在焊接完成后，極耳上會(huì)有焊點(diǎn)產(chǎn)生。由于極耳伸出高度位置不一定符合要求。一般需要對(duì)極耳進(jìn)行折彎，在這種情況下容易產(chǎn)生短路，所以需要對(duì)焊接的位置進(jìn)行加貼絕緣膠帶，而且極耳的 2 面需要粘貼上絕緣膠帶。 雙層鋰電池保護(hù)膜膠帶鋰電池外殼堅(jiān)硬、菱角分明，要求保護(hù)包邊的鋰電池膠帶具有柔軟性、粘性較強(qiáng)、貼合較好以及長(zhǎng)時(shí)間不起翹，這類膠帶稱之為雙層鋰電池保護(hù)膜膠帶。萬中梁等通過雙層 PET 薄和雙層膠粘劑層的復(fù)合結(jié)構(gòu)使膠帶在耐磨堅(jiān)韌的同時(shí)更柔軟；通過涂布添加酚醛樹脂的高粘改性亞克力膠粘劑使粘性更強(qiáng)，從而達(dá)到膠帶貼合性更好、不容易起翹，且在 130 烤 0.5 以上撕下不殘膠，可以更好地保護(hù)電池。動(dòng)力電池膠帶動(dòng)力電池膠帶是采用 PET 薄為基材，在 PET 薄上涂覆非硅類壓敏膠（丙烯酸酯膠水或橡膠膠水） 于電動(dòng)汽車軟包裝動(dòng)力電池的殼體、 設(shè)在殼體內(nèi)的電芯、蓋封殼體的頂蓋、電芯