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鋰電池制造工藝和膠帶種類及用途

NEWS | 2024/09/05 作者：未知分享

鋰離子電池是最早、最成熟、最穩(wěn)定的鋰離子電池型號，其具有制造自動化水平高、電池一致性好、單體能量密度高、散熱性好等優(yōu)點。隨著鋰電池行業(yè)的快速發(fā)展，鋰電池的應用場景不斷擴大，成為人們生活和工作中不可或缺的能源設備。

鋰離子電池工作原理

鋰離子電池主要由正極、負極、隔膜和電解液組成，依靠Li+在正極和負極之間移動來工作。充電時Li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài); 放電時則相反。

鋰離子電池結構鋰離子電池主要由正極、負極、膈膜和電解液四大主材組成。同時，一顆完整的18650圓柱形鋰離子電芯還包括正負極引線、上下絕緣片、蓋板及外鋼殼等輔材。

鋰離子電池制造工藝

鋰電池的生產工藝比較復雜，主要生產工藝流程主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段（前段）、電芯合成的卷繞注液階段（中段），以及化成封裝的包裝檢測階段（后段），價值量（采購金額）占比約為（35~40%）:（30~35）%:（30~35）%。差異主要來自于設備供應商不同、進口/國產比例差異等，工藝流程基本一致，價值量占比有偏差但總體符合該比例。

鋰電生產前段工序對應的鋰電設備主要包括真空攪拌機、涂布機、輥壓機等；中段工序主要包括模切機、卷繞機、疊片機、注液機等；后段工序則包括化成機、分容檢測設備、過程倉儲物流自動化等。除此之外，電池組的生產還需要Pack 自動化設備。

而鋰電池膠帶被大量應用于鋰離子電池上，起到絕緣和固定的作用，是鋰離子電池上不可或缺的重要材料。

什么是鋰電池膠帶

鋰電池膠帶是指在鋰電池電芯中段生產工序（卷繞/疊片、外殼焊接和封口等工序）中用于電極繞卷、極片保護和卷芯終止等作用的壓敏膠粘帶，其主要作用是在鋰電池上起到絕緣和固定的作用。

由于使用環(huán)境的苛刻要求，鋰電池膠帶需要具有一定的初粘性、持粘性、耐溫性和耐化學腐蝕性，且在無污染情況下可反復使用、剝離后對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、不同性能標準和不同生產公司等，為了滿足客戶及市場需求而分為不同特性的鋰電池膠帶。

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。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。

常見的基材有BOPP（雙向拉伸聚丙烯薄膜）、PET（耐高溫聚酯薄膜）、PI（聚酰亞胺薄膜）等?；牡哪蜏匦阅軟Q定了鋰電池膠帶的使用溫度環(huán)境上限，耐溫性能，PI基材＞PET基材＞BOPP基材，PI基材耐溫性能相對最好，BOPP基材耐溫性能相對最差?；某杀九c耐溫性能相反，BOPP鋰電池膠帶成本相對最低、PI鋰電池膠帶成本相對最高。

鋰電池膠帶的用途

1. 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工序卷繞/疊片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，是電池中使用較多的一類壓敏膠帶。

2. 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)境下能長時間保持結構穩(wěn)定、化學性能不變，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硅硅膠膠帶，但是近年來鋰電池行業(yè)提出電芯內不能含有硅元素，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。

3. 雙層鋰電池保護膜膠帶

鋰電池外殼堅硬、菱角分明，要求保護包邊的鋰電池膠帶具有柔軟性、粘性較強、貼合較好以及長時間不起翹，這類膠帶稱之為雙層鋰電池保護膜膠帶。萬中梁等通過雙層PET薄膜和雙層膠粘劑層的復合結構使膠帶在耐磨堅韌的同時更柔軟；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，從而達到膠帶貼合性更好、不容易起翹，且在130℃烘烤0.5h以上撕下不殘膠，可以更好地保護電池。

4. 動力電池膠帶

動力電池膠帶是采用PET薄膜為基材，在PET薄膜上涂覆非硅類壓敏膠（丙烯酸酯膠水或橡膠膠水），用于電動汽車軟包裝動力電池的殼體、設置在殼體內的電芯、蓋封殼體的頂蓋、電芯頂面、兩大側面以及底面等部位起絕緣維護和固定作用的電池膠帶。

5. 鋰電池保護膜

鋰電池保護膜膠帶主要采用PET膜和BOPP膜為基材，涂布丙烯酸膠水，用于軟包電池以及聚合物鋰電芯生產過程中鋁塑膜表面的粘貼及保護。特點是潔凈度較高、粘性適中，粘貼鋁塑膜時不起翹，不會破壞條形噴碼，耐一定的高溫而不殘膠，抗刮傷，耐穿刺，產品符合ROHS標準等。

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