极耳绝缘胶特性说明
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详解软包锂离子电池极耳1. 电池极耳是什么?极耳,是软包锂离子电池产品的一种组件。
电池分为正极和负极,极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体,通俗的说电池正负两极的耳朵是在进行充放电时的接触点。
电池的正极使用铝(Al)材料,负极使用镍(Ni)材料,负极也有铜镀镍(Ni—Cu)材料,它们都是由胶片和金属带两部分复合而成。
2.极耳的分类2.1按极耳金属带材质分:⑴铝(Al)极耳,一般用作正极极耳,如果电池为钛酸锂负极时,也用作负极极耳。
⑵镍(Ni)极耳,用作负极极耳,主要用在数码类小电池上,例如:手机电池、移动电源电池、平板电脑电池、智能传递设备电池等。
⑶铜镀镍(Ni—Cu)极耳,用作负极极耳,主要应用于动力电池和高倍率电池。
2.2 按照极耳胶来分(国内市场):⑴黑胶极耳,一般用在中低端数码类小电池上。
⑵黄胶极耳,一般用在中低端动力电池和高倍率电池上。
⑶白胶极耳,一般用在高端数码电池、动力电池和高倍率电池上。
2.3极耳的成品包装分为:⑴盘式极耳(整条金属带通过设备加上胶片后整条的卷绕成盘),用在自动化生产产线⑵板式极耳(金属带加上胶片后裁切成单个的,然后成排摆放用两片薄透明塑料片夹在中间),用于普通生产产线。
3.电池极耳金属带材质AL1050铝合金为纯铝中添加少量铜元素形成,具有极佳的成形加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接性和导电性。
TU1为无氧铜,氧和杂质含量极低,纯度高,导电导热性极好,延展性极好,透气率低,无“氢病”或极少“氢病”;加工性能、焊接、耐蚀耐寒性均好。
4.各种品牌极耳胶结构与性质4.1. 各种品牌极耳胶结构目前极耳胶都是从日本进口而来,极耳胶生产技术难点是:PP材料的分子量要控制在一个比较窄的范围内,目前国内的技术生产出的PP胶达不到要求。
极耳胶结构:极耳胶一般由三层材料热压在一起而构成,除凸版及昭和制造单层改性PP构成及腾森制造五层极耳胶以外。
一般极耳胶由中间骨架层及两表面改性PP层构成,两表面的改性PP材质相同。
黄胶里面有一层无纺布结构,有良好的绝缘性适宜于软封但因为这种结构黄胶极耳硬度高不过黄胶极耳确实有分层的危险黄胶极耳的确有分层的危险但黄胶极耳的封装条件比白胶易调前期日本极耳胶供应商也提到黄胶的不足,主要表现为以下几点、1.极耳胶是由三层PVC胶热压在一齐的。
2.中间层如果使用黄胶(无纺布),水分会从无纺布中引到电池。
使用电池内部有水份。
3.无纺布容易分层,热压效果不好,时间长了造成漏液。
目前,国内市场所使用的胶块分为白胶、黑胶、黄胶和单层胶,各种胶的对比分析如下:黄胶极耳和黑胶的比较黑胶其功能层和PP层为不同物质复合,界面多,经过电解液浸泡后本身会分层剥离。
且黑胶PP层里还有3各不同融点的物质,黑色素:66度,PE 105度,PP137度,界面更加不稳定。
黄胶极耳功能层本身融点接近300度,所以热封时会更好操作。
中间功能层改用了无纺纤维层代替原来的聚二甲酸乙二醇酯,界面融合较黑胶好,但仍然无法解决不同物质之间的彻底融合问题。
黄胶由于本身PP层技术的原因,在热封后会变得异常坚硬,失去柔韧性,在封装电池和后期加工(转镍、加板)时,易使极耳胶及极耳金属断裂,从而使电池产生漏液、气胀等。
黄胶极耳和白胶的比较白胶采用三层具有不同功能的PP材料经共挤制得,其功能层热封温度较宽150—180度,略低于电池封装温度(180-220度),可以有效的防止切面短路问题,增大了电池封装时可操作的温度范围,提高了电池生产的成品率。
黄胶极耳由于本身PP层技术的原因,在热封后会变得异常坚硬,失去柔韧性,在封装电池和后期加工(转镍、加板)时,易使极耳胶及极耳金属断裂,从而使电池产生漏液、气胀等,而白胶极耳由于3个功能层使用的材料属于同类物质(PP类),在热封后仍可以保持极高的柔韧性。
白胶极耳和单层白胶的比较单层白胶类似于初期的铝塑膜内层,因只有一个融点,热封温度超过融点则易导致完全融解短路,热封温度在不足时则形成软化,这将导致和铝塑膜的CPP层不能完全融解聚合,电池容易漏液胀气。
简析软包锂电池的极耳部分贴胶机构锂电池电芯在制作时需要在极耳上焊接Tab lead,这样对极耳进行加长,方便后面的顶侧封将Sealant融化进行密封。
Tab lead焊接采用超声波进行焊接,在焊接完成后,极耳上会有焊点产生,而且由于极耳伸出高度位置不一定适合我们的要求,一般需要对极耳进行折弯,在这种情况下容易产生短路,所以需要对焊接的位置进行贴绝缘胶带,而且极耳的两面都需要粘贴上绝缘胶带(见图1)。
市面上目前主流的贴绝缘胶的方式有两种,现在我们就对这两种方式进行分析找出它们各自的优缺点,使我们在生产过程中找到更合适的贴绝缘胶方式。
1 贴胶机构简介由于需要对电芯的正极和负极两个极耳的正面和反面进行贴绝缘胶带,一共是4个贴胶绝缘胶带的动作,为了提高贴胶机构的空间利用率,一般采用两个工位进行贴胶:一个对正极正反两面进行贴绝缘胶带;另一个对负极正反两面进行贴绝缘胶带,也就是说需要一个对锂电池电芯极耳进行正反两面同时进行贴胶的机构。
贴胶分两组动作完成,即备绝缘胶带和贴绝缘胶带,备绝缘胶带是将两卷绝缘胶带切断为需要的长度并让其吸附在上下两组吸胶带的吸头上;贴绝缘胶带是将已经吸附在吸头上的两条绝缘胶带粘贴在极耳的正反两面上。
备绝缘胶带有两种方式:一种为送料式;另一种为拉料式,贴胶机构的区分主要集中在备胶方式上。
2 送料式备绝缘胶带送料式备绝缘胶带由以下机构组成:(1)绝缘胶带上料机构;(2)重力锤;(3)过辊;(4)断带感应器;(5)切断刀;(6)吸盘;(7)送胶带机构;(8)胶带压紧机构(压紧部分为铁氟龙材质,防止胶带粘附在压紧机构上);(9)吸盘上下机构;(10)吸盘驱动机构(见图2)。
送料式备绝缘胶带工作流程:送胶带机构将绝缘胶带送到指定位置(可以通过触摸屏进行设置,此位置决定了胶带长度),吸盘上下机构驱动吸盘下降,然后由胶带压紧机构将胶带头端压在吸盘上,此时送胶带机构再向回移动到起始点,并将胶带后端夹紧同时做向上提升的动作,使绝缘胶带背面完全贴紧吸盘,然后由吸盘将胶带吸附,此时胶带前段由吸盘和胶带压紧机构配合固定,后端由送胶带机构固定,由于重力锤的存在,使胶带形成一个绷紧的状态,此时切断刀在吸盘与胶带后端固定处之间将绝缘胶带切断,胶带被切断后,胶带压紧机构脱离吸盘,使吸盘吸附的是一段完整的定长的绝缘胶带,这样就完成了送料式备绝缘胶带的工作,后面吸盘上下机构将吸附了胶带的吸盘提升,吸盘位置驱动机构将吸盘移动到需要贴绝缘胶带的电芯处,吸盘上下机构再进行贴胶动作,完成贴胶动作后吸盘位置驱动机构回原位,这样就形成了一个完整的贴胶循环。
极耳保护胶作用原理The principle of the extreme ear protection gel is based on its ability to provide a physical barrier between the ear canal and the external environment.极耳保护胶的原理是基于它在耳道和外部环境之间提供物理屏障的能力。
When applied to the ear canal, the gel creates a seal that helps to block out water, dust, and other debris that could potentially harm the delicate structures of the ear.当极耳保护胶涂抹在耳道上时,它产生了一个封闭层,有助于阻挡水、灰尘和其他有可能损害耳朵细微结构的杂质。
This protects the ear from infections, irritation, and damage, ultimately preserving the health and functionality of the auditory system.这种作用可以保护耳朵免受感染、刺激和损害,最终保护和保持听觉系统的健康和功能。
In addition to providing a physical barrier, the extreme ear protection gel also contains ingredients that can help to moisturize and soothe the delicate skin of the ear canal.除了提供物理屏障外,极耳保护胶还含有一些成分,这些成分可以帮助滋润和舒缓耳道的细嫩皮肤。
.原材料技术标准—镍极耳一、产品名称:镍极耳二、镍极耳组分负极材质:镍胶带材质:PP/PEN/PP(聚丙烯)极耳PP胶溶点150℃颜色:褐色三、质量指标1、外观:①外表清洁光滑无油;②切向毛刺〔小山状〕≤;③无裂痕、分层、气泡,平直无折痕.2、尺寸:基材厚度: ±型号A B C D E F G极耳宽度(mm)2±3±4±5±7±8±10±PP胶间长度(mm)35±135±150±150±150±150±150±1PP胶宽度(mm)———————PP胶长度(mm)5±7±12±13±15±16±18±PP胶厚度(mm)±极耳与胶总粘接强度: ≥15N/15mm3、耐弯折性:90°连续弯折10次,金属条无折断。
5、耐腐蚀性:在600ppm水份、60℃条件下在电解液中浸泡24h,材料稳定,极耳胶与基体的粘接稳定。
四、贮存条件1、温度:≤35℃2、湿度:≤80%3、储存周期:1年精品.原材料技术标准—铝极耳一、产品名称:铝极耳二、铝极耳组分正极材质:铝胶带材质:PP/PEN/PP(聚丙烯)极耳PP胶溶点150℃颜色:褐色三、质量指标1、外观:④外表清洁光滑无油;⑤切向毛刺〔小山状〕≤;⑥无裂痕、分层、气泡,平直无折痕.2、尺寸:基材厚度: ±型号A B C D E F G极耳宽度(mm)2±3±4±5±7±8±10±PP胶间长度(mm)35±135±150±150±150±150±150±1PP胶宽度(mm)———————PP胶长度(mm)5±7±12±13±15±16±18±PP胶厚度(mm)±极耳与胶总粘接强度: ≥15N/15mm3、耐弯折性:90°连续弯折10次,金属条无折断。
【模切】六种常见锂电池胶带特性
特性:具有耐电解液强,高粘着力、柔软妥帖、环保无卤素等
特性。
锂电池胶带按用途分类:终止胶带,PACK胶带,保护膜胶带,极耳胶带,高温胶带,固定胶带,可移动胶带,双面胶带等。
常见的锂电池胶带
电芯(数字)终止胶带:
用于圆柱形及方形、中小型锂电子电池和大型动力锂电子电池电芯等电池的极耳位及卷绕位的终止绝缘固定,起到终止及防刺穿作用。
PACK高温胶带:
用于锂电池钢壳,铝壳,圆柱,软包电池及动力电池组装电芯的封边和底部绝缘保护及捆扎固定。
极耳胶带:
用于锂电池钢壳,铝壳,软包,圆柱等电池极耳部位。
包裹超声焊的焊点,防止焊点刺破隔膜,造成卷芯短路;耐高温,耐电解液腐蚀;防止电池内阻增高。
玛拉胶带:
用于圆柱电池顶侧和底部贴黑红蓝胶,在各类电池PACK制程包胶使用
纤维胶带:
有的压敏胶层具有优异持久粘力和特殊性能,优良的耐碱性,高抗拉强度和抗变形性,优良的自粘性,绝缘导热,耐高温。
用于小型动力电池的捆扎保护。
美纹纸胶带:
主要用于电芯注液生产过程中顶部封边,贴服性好,耐高温
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电池极耳溶胀胶带1. 什么是电池极耳溶胀胶带?电池极耳溶胀胶带是一种特殊的材料,广泛应用于各种类型的电池中。
它具有高度可塑性和导电性,可用于连接电池正负极与其他组件之间的接触点。
这种胶带在充电过程中能够扩张并填充空隙,以提高接触面积和导电效率。
2. 电池极耳溶胀胶带的原理当电池充电时,其中的化学反应会产生气体。
这些气体会导致正负极之间产生微小的间隙,从而降低了接触面积和导电效率。
为了解决这个问题,引入了溶胀胶带。
溶胀胶带通常由聚合物材料制成,并添加了一些特殊的化学成分。
在充电过程中,当气体产生并填充间隙时,这些化学成分会与气体发生反应,并引发聚合物膨胀。
这样,溶胀胶带能够填补空隙并提高接触面积,从而增强电池的导电性能。
3. 电池极耳溶胀胶带的优势3.1 提高导电性能溶胀胶带能够填补充电过程中产生的间隙,增加正负极之间的接触面积。
这样一来,电流在电池内部的传递效率更高,导电性能得到了显著提升。
3.2 增加安全性由于溶胀胶带填补了间隙,减少了正负极之间的空气接触,从而降低了氧化反应和热量积累的风险。
这有助于减少电池发生过热、短路或爆炸等安全问题的可能性。
3.3 增强稳定性溶胀胶带具有良好的化学稳定性,能够在不同温度和湿度条件下保持其功能。
它能够抵御化学物质和湿气对电池内部结构的侵蚀,从而延长了电池的使用寿命。
4. 电池极耳溶胀胶带在不同类型电池中的应用4.1 锂离子电池溶胀胶带在锂离子电池中被广泛应用。
锂离子电池是目前最常见的可充电电池之一,广泛应用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。
溶胀胶带的使用可以提高锂离子电池的整体性能,延长其循环寿命。
4.2 镍氢电池镍氢电池也是一种常见的可充电电池,主要用于消费类电子产品和混合动力汽车等领域。
溶胀胶带可以有效减少镍氢电池充放电过程中产生的间隙,提高其能量密度和循环寿命。
4.3 铅酸蓄电池铅酸蓄电池是一种传统的充饱和式蓄电池,常用于汽车起动、照明和UPS系统等应用。
极耳等基本知识一、极耳名称的由来“极”是指“正极”和“负极”中的“极”,“耳”是指“正极”和“负极”中所用的胶条,在金属带两边像人的“耳朵”一样对称,属功能和形象相结合式取名,台湾称“极耳”为“导柄”与此名类似,行业内普遍采用的“肩高”和“肩宽”可以认为是“极耳”名称的延续或细分,因为“耳朵”很难测高度和宽度,而“肩”则可以,因而后来没将“肩高”和“肩宽”命名为“耳高”和“耳宽”。
正因为“极耳”从一开始便是真正意义上的国产化,它不是简单的模仿(住友一开始便是自动热压卷式极耳,而国内是手工板式热压极耳),高频自动卷式极耳也是极耳设备真正意义上的彻底国产化,极耳金属带的表面纳米化学处理,特别是镍极耳镍带表面纳米化学处理,更是国内极耳的创新,这迫使住友极耳不得不向国内极耳学习采用,虽采用,但金属条表面处理这一块还没有很好地解决,在这方面与国内极耳比较起来还存在一定差距。
国内“极耳”名称与“住友”命名的“Tab Lead”无任何关系。
更准确的说,“极耳”是一个“连接、导电、密封件”。
“连接”是指电池内外连接,极耳胶与铝塑膜的连接;“导电”是指通过极耳将电引出来及产生回路;“密封”是指胶条与金属带之间的密封和胶条与铝塑膜之间的密封。
二极耳成型工艺极耳胶条成型工艺分为热压成型和高频成型两种工艺。
1.热压成型工艺中的温度控制范围小,精度高,这使热压成型极耳胶与金属带之间的粘接力更稳定(而不是粘接力更高或粘接更可靠),但受热传递方式的限制,温度是从胶条外表面向中间,再向内表面,再传递给金属带,最终必须使金属带表面的温度高于胶条内表面的熔点,在一定压力和时间下与金属表面粘接。
这种粘接方式决定了极耳胶结构,必须是两层及两层以上结构,且金属面的熔点须不高于外表面的熔点,这样才能保证极耳胶的总厚度及外型尺寸的精度,正是为了保证精度,热压成型温度须要求严格控制才能达到精度与粘接力的平衡。
2.高频成型中的高频变化范围广,对应的温度控制精度较差,但高频能使金属带表面瞬间产生高于极耳胶内表面的熔点,瞬间产生比热压成型更牢固可靠的粘接力,它没有使胶条的外表面产生软化,更不会熔化,这有利于与铝塑膜作进一步的封装。
聚合物锂离子电池用极耳绝缘胶特性说明
常见极耳绝缘胶可按颜色分为黑胶、黄胶和白胶3种,具体特性如下:
此外,还有单层PP材质的极耳绝缘胶,熔点在160℃左右。
单层PP白胶的粘结性和化学稳定性优异,但对封装设备的温度控制、压力控制和尺寸精确度要求较高。
黑胶和黄胶对设备的精度要求相对较低,对于一般软性封头的封装设备,使用黑胶和黄胶较为适合。
使用时一定要选用匹配的铝塑膜,调好热封温度和压力,以封装不良和降低电解液渗透的风险。
注:
1 按供应商所提供的资料,黑色素的熔点是66℃,但实际测试熔点时,并未在此温度发现吸热峰。
分析认为是其含量过小,以测试时所使用仪器的精度未能测出。
2 PEN是聚萘二甲酸乙二醇酯的简称,其化学结构与PET相似,不同之处在于分子链中,PEN由刚性更大的萘环代替了PET中的苯环,使PEN比PET具有更高的物理机械性能、气体阻隔性能、化学稳定性及耐热、耐紫外线、耐辐射等性能。