锂电池胶带知识汇总(上).docx

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1、锂电池胶带知识汇总1 .专用胶带分类和要求1.1 分类锂电池专用胶带按用途可分为，极耳胶带、终止胶带、保护膜胶带、封边胶带、捆扎胶带等。这些胶带起表面保护，绝缘、固定等作用，而电芯内外部使用的胶带要求也是不同的。1.2 内部用胶带特点在胶带内部使用的胶带需要有耐电解液性能，对溶剂和酸要有一定耐受性。一般需用亚克力胶水。3 .封边胶带特点而作为封边胶带，因粘贴位置有比较大的角度，所以这种类型应用的胶带，对粘性及反翘有较高要求，一般采用亚克力胶带或硅胶高温胶带。4 .保护膜胶带特点对于保护用途胶带，革新的地方主要是聚合物电池电池生产厂家为能在整个过程中有效追溯每块电池，采取的办法是在塑膜表面喷涂了

2、二维码，这个码就成为了这个电池的出生证，凭着这个代码就能查阅到这块电池所有的生产流程。保护膜黏贴时如果保护膜的胶水类型和二维码油墨有较好相容性，则会出现溶码现象。一般电芯生产企业为解决这一问题，选用硅胶保护膜，因硅胶和其他高分子材料相容性都不好，所以会解决这个问题。硅胶保护膜缺点也很明显成本相对较高，比亚克力保护膜硅30%以上。市场迫切需要能开发出成本低廉，不会溶码的亚克力保护膜。2 .锂电池专用胶带前世今生2.1 日本控制锂电专用胶带供给国内锂电池在生产上，起步特色是以比亚迪体系的手工流水线替代日系的全自动流水线，用人力减少对资本需求。因国内大部分是人工操作，所以作为辅料的胶带对解卷力、颜色

3、等要求并不是很严格。这一阶段代表颜色为寺冈的TERA0KA466系翠绿和NITT0370系墨绿。TERAOKA使用的是橡胶类胶水，NITTO使用亚克力胶水。而对电解液的耐性来说橡胶类胶水占优势，而且寺冈的是含卤颜色，针对电解液浸泡基本不变色。起步阶段国内只有工厂开始研发胶带，并未能大面积投放市场。2.2 国内开发解卷适中的无卤材料2010年后，国内有工厂开始量产电池胶带，面相聚合物软包锂电池市场，主要颜色有墨绿，翠绿，草绿。实际上，对锂电池的生产和品质来说（除光线跟踪需要比较深的绿色外），颜色对锂电池的性能没有明显影响。当时国内只有两家工厂能生产这种专用产品，但经过前期几年的摸索和与用户的反复

4、沟通，这时生产的胶带产品对精确控制解卷力已经有了概念，而且胶带生产厂家对各种离型材料都开展了广泛深入研究，但这时的离型材料仍然是被德国、意大利和日本的企业垄断。这时候市场对胶带卤素含量也逐步提高要求，从最2010年开始的900PPm的允许量逐步要求降低卤素含量，2013年前后，80%厂家已经提出胶带卤素总含量不能超过50ppmo供应端接受了挑战，并成功从颜料库中也找到了，满足低卤素要求且耐电解液性能良好色粉。这一时期胶带耐电解液性能最好的能达到85摄氏度*12h,胶带不变色，黏贴铝箔、隔膜不脱落。2.3 引领世界的高温、持久浸泡产品2013年以后，市场的发展，尤其是动力电池的大发展，导致电解液

5、配方中加入更多活性溶质，电解液的溶解性能增强。传统的电池胶带迎接新的挑战，到2017年现在的市场要求已经变更，现在对胶带的最低要求是在85C下，浸泡48小时胶带不变色，且不从被粘物脱落，有些极端要求甚至要求胶带产品72h不变色不脱落。得益于固化剂配方和胶水合成工艺的进步，胶水本身耐性也越来越好，而颜料方面，颜料合成的进步，也让颜料本身的耐溶剂和耐酸碱性能也得以大大提升。而现在的颜料做成的胶带，耐性已完全满足要求，相比之前第二阶段的无卤色浆，现在的无卤色浆颜色除显色性不如第二代产品好外，其余方面均完胜第二阶段产品。我相信随着技术的进步，胶水技术和颜料技术一定会长足发展，胶带一定能更好粘合各种锂电

6、池芯片，在电池生产自动化生产领域成为不可替代的重要辅料。3 .锂电池专用胶带的骨架3.1 基材胶粘带中基材是胶水的载体，胶水在基材上附着。基材的性能对胶带的抗拉强度、耐热、形变等起关键作用。锂电池胶带按照基材材质，主要分为PET,BOPP,P1三大类。其中PET能用做终止胶带，极耳胶带和保护膜。BOPP基材用作终止胶带，和保护膜胶带两个用途。当BOPP薄膜作为保护膜使用时，一般基材厚度是58Rn）以上，否则有可能会导致铝塑膜表面出现痕迹，起不到保护膜应起的作用。PI基材是这几类基材中强度和绝缘性能最好的，一般用作极耳处绝缘和固定。虽然有些要求不高工厂，尤其是数码电池工厂有使用PET替代PI。但

7、对动力电池，储能电池这些安全性和耐久性能较高的应用上，不建议大家使用PET胶带替代，有很大可能导致安全问题。3.2 胶水胶水在锂电池内部使用的，如极耳胶带、终止胶带使用丙烯酸或橡胶类的胶水，这两种胶水电解液浸泡后不会出现胶水溶解现象，耐性好。外部用的保护膜，可以使用亚克力胶水，也可以使用硅胶水。亚克力胶水成本便宜，硅胶水成本较贵，但残胶风险很小。3.3 结构对于保护膜来讲，一般就是两层结构也就是基材层和胶水层。而对于极耳保护和终止用途胶带来讲，一般是三层结构，从外层到内层分别是离型层，基材层，胶水层。离型层这里要非常注意，一般的离型材料为硅层，但在电池内部使用的胶带是不允许含硅的，目的是为了尽

8、可能减少半导体材料溶入电池内部导致电芯有可能导致电芯短路的风险。那如果不用离型层行不行呢？当然也不行的，现在锂电池专用胶带越来越薄，从现在能生产的产品看，最薄的材料已经做到12m,如果不涂隔离剂的话，解卷时解卷力很大，很容易把胶带拉断，而且解卷力大时，很多自动化卷绕设备也拉不动。4胶带爹妈们的努力锂电池自上世纪90年代商品化以来，在生产工艺上发生了翻天覆地的变化，自动化程度越来越高，品质越来越稳定，一线作业人员也越来越少。作为锂电行业必不可少的关键辅料，锂电池胶带也紧跟电池的发展步伐，长足发展。国内锂电池胶带生产企业发展主要有以下几个重要阶段。4.1 跨国公司垄断期2009年前后，锂电胶带市场

9、主要被跨国公司垄断，为代表的主要是日东的和寺岗胶带。原因很明显，电池是日本最早商业化的，所以配套的生产物料当然有先天优势。4.2 国内奋起直追2006年开始，国内工厂开始研发锂电池专用的耐酸碱胶带，经过四五年努力，胶带性能终于可以与跨国公司产品抗衡。其中有两家公司实力突出，迅速占领市场。这一阶段有研发实力的公司很少，市场竞争不激烈，快速发展的市场让这些厂家赚到丰厚利润。4.3 外资胶带撤出市场2014年以后，随着资金和技术壁垒的打破，电池胶带市场竞争加剧，蜂拥而起数十家工厂，除个别几家有实力比较突出，迅速占领市场外，大部分工厂都在做低端市场。高端市场和低端市场的区分愈发明显，伴随着动力电池的发

10、展，高端市场对产品的外观、清洁度、耐电解液特性、特殊应用领域等提出更高要求，而低端市场更倾向于考量价格。这一阶段高端市场出现了很多新要求，新品种，主要包括热熔胶带，发泡胶带以及阻燃胶带等。这些产品在细分领域做的很好，性能特殊，利润也比较好。5胶带显著特征三大力学性能胶带主要是压敏胶和基材两个重要部分组成的。压敏胶决定着胶带的主要粘性指标，基材主要对胶带的强度起作用，基材对胶带各项粘性指标也有一定影响。要搞清楚这些主要指标，必须知道胶带的一些显著特征。这些特征中最基础的就是胶带的三大力学性能，这里指剥离强度（剥离力）、初粘、持粘。5.1 剥离强度（Adhesion）剥离强度是压敏胶带与被粘物剥离

11、时表现出来的力的大小。一般来讲是压敏胶与被粘物贴合一段时间后，揭除压敏胶带时，压敏胶抵抗界面分离的能力。这个力的大小除了和胶水本身材质密切相关外，也和剥离时的角度有关。所以一般测试时对剥离角度有明确规定。如国标就规定了180和90两种剥离强度的检测方法。相较这两种方法，180。剥离力测试测得的力值较大（也可以说分辨率更大），从而对胶带性能表征有更好区分性。同时180剥离强度测试时的所得值得离散性更小（重复性更好），因而得到广泛使用。目前市场上90%压敏胶带产品，均采用180剥离强度值来表征胶粘带的主要粘性指标。剥离强度是胶带最重要的指标。5.2 初粘（TAeK）又称快粘力，是指胶带和被粘物以很

12、轻的压力接触后立即快速分离所表现出的抗分离能力。初粘主要表现胶粘带涂胶面的柔软程度，胶水越硬则初粘越小。测试方法一般用斜坡停球法来表征。具体方法是在30。斜坡上，无初速度释放各种直径小球，这些小球经过IOon1nI斜坡加速，滚上胶面，胶粘带能粘住最大小球数即为初粘数值，一般以球号标示，取值范围为32#。53持粘(HO1DINGPoWER)持粘主要指被粘物上的压敏胶粘带长度方向垂直悬挂一规定重量的祛码时，胶粘带抵抗位移的能力。祛码重量国标为IOOOg,一般要求是胶粘带在24小时不从测试板上滑落。持粘的影响因素主要和胶水性能以及胶水与基材的附着力。如果胶水交联效果好，持粘就大，反之就小。另一方面如果胶水与基材的附着不好，持粘就会小，相反就会变大。三大力学性能之间，相互影响，又相互矛盾。一般来说剥离力和初粘同时升高时，持粘就会减小。而如果剥离力和持粘升高时（配方中硬单体数量增加），则初粘就会减少。所以对于胶带产品来说，其中的一种性能增大并不能说明胶带性能优异，能满足要求的性能平衡的产品才是好产品。以上为胶带产品最基本的性能指标。三大力学性能平衡的产品也并不见得就能满足客户需要。胶带的进阶要求是特殊领域要求的特种性能，如锂电胶带要求的耐电解液，耐热性。绝缘胶带要求的绝缘性；防静电要求的表面电阻和解卷电压，等等。这些又组成了特殊胶带的特性要求。