锂电池胶带除了三大性能、耐温、耐电解液外,它的解卷力也越来越受到很多生产企业的关注。
解卷力是指胶带从胶带卷揭开时所需要力的大小,一般用N/25mm的标准单位标示,表示拉开25mm宽胶带所需拉力大小。
为了让大家有个比较直观认识,举个例子,普通封箱胶带解卷力在5.0N/25mm左右,大约相当于拿起一瓶500mL矿泉水使用的力。
1、解卷力的影响因素
胶水的粘性
同样条件下胶水粘性越大,拉开就需要更大的力气,因而解卷力就越大。
基材的特性
其他因素一致,只替换基材时,基材的表面张力值会对胶带解卷力产生明显影响。一般的未做过处理基材,制成胶带解卷力从大到小的顺序为PI>PET>PP>PE,前三种基材为锂电池胶带常用基材,比较有代表性。
典型薄膜的非电晕面张力数据 | |||
序号 | 聚合物名称 | 聚合物名称 | 表面张力 |
1 | 聚乙烯 | PE | <31 |
2 | 聚丙烯 | PP | <32 |
3 | 聚酯薄膜 | PET | >42 |
4 | 聚酰亚胺 | PI | >46 |
离型处理
◆ 基材和胶水都不变时,不同离型处理剂处理过的基材,解卷力表现出明显不同。
◆ 常应用在亚克力胶带中离型剂有非硅类和有机硅类,一般非硅类处理过的基材解卷力比硅类解卷力大很多。
◆ 在锂电池专用胶带上,为防止硅对电池胶带原料带来的污染,使用非硅离型剂。
2、非硅离型剂
非硅离型剂成分叫做烷基或者聚乙烯亚胺类高分子聚合物。
这种高分子聚合物低温烘烤即可完成固化,能在基材表面牢固附着,离型力一般大于≥1.5N/25mm。因为非硅离型剂不含硅,所以不会有硅转移,不会在电池内部引入半导体硅元素,带来电池的安全隐患。
生产非硅离型膜时,一般涂布量为0.02g-0.1g即可满足要求,非硅离型力溶解性较差,一般溶解时需要有加热,溶剂一定要选择溶解后透明性比较好的。
目前,市场能经常接触到的非硅离型剂,一般是来自英国、德国、法国和日本的产品,当然国产的产品市场上也能见到,但很多在低档场合使用。
3、锂电池胶带为什么要调节解卷力
随着锂电池产业的发展,尤其是动力电池的大发展,需要单体电池性能有更好的一致性,这样才能保证电池组的性能一致性,同时确保动力电池的安全性。
手工作业方式存在着一致性差的特点,变得不能满足生产需要。所以很多工厂均在大型自动化设备上进行投入,从最开始单独工位的卷绕,贴极片胶,到全工位的自动化系统。
全自动机器使用,对胶带解卷力一致性也提出要求,机器是按照参数去自动运行的,如果胶带解卷力太松,则贴合时容易导致贴合面打皱,引起停机等问题;解卷力太紧,也会导致机器拉不动、胶带变形、粘贴不到位等问题。
4、常用锂电池胶带的解卷力
市场常见胶带剥离力和解卷力的对应关系 | |||
序号 | 胶带类别 | 剥离 | 解卷力 |
1 | 终止胶带 | 1.0~3.0 | 0.5~1.5 |
2 | 终止胶带 | 3.0~6.0 | 2.0~4.0 |
3 | 极耳胶带 | 3.0~5.0 | 1.0~3.0 |
4 | 极耳胶带 | 4.0~6.0 | 2.0~4.0 |
5 | 极耳胶带 | 6.0~9.0 | 1.0~3.0 |
6 | 保护膜 | 0.02~0.10 | 0.5~1.5 |
因为锂电池生产厂家使用的设备的不同,所以要求的解卷力范围也会较不同。有些产品解卷力和粘性不是线性关系,原因是胶水和隔离剂涂布浓度不一样,这和产品的要求有关。如序号5的极耳胶带,就是高剥离轻解卷的代表,一般应用在极耳对贴,具有初粘小,切刀不粘胶特点。而序号4的极耳胶带则主要应用在极耳的包裹搭口贴,具有胶带背面和胶面粘贴效果好、不翘起的特点。
由此,锂电池胶带的解卷力,需要针对客户的特殊需求去开发定制。不远的将来,锂电生产的机器设备做到标准化后,胶带的性能也必然会达到全行业按照统一标准生产,这样就能提高整个行业的效率而降低无谓的损耗。