要在锂电池中使用,锂电池胶带的耐高温性能是必须考虑的。
1、什么是胶带耐温性能
胶带耐温性能是指胶带抵抗温度,保持胶粘特性的能力。通俗点讲就是在一定温度下,胶带保持初始粘结状态的能力。
耐温性能包含耐高温和低温两个方面。而在耐高温和耐低温之间的温度范围,即为胶带的可使用的温度范围。
一般的,讨论的胶带的耐温性能,除非特别指明是耐低温性能,都指耐高温性能。
胶带耐温性能影响因素从大的方面讲主要包括两个方面,一是基材的耐温,二是胶水的耐温。
2、基材耐温性能影响因素
总的来说不管是基材耐温,还是胶水的耐温,其实考察的都是高分子材料的抗蠕变能力。对不同高分子材料来说Tg(玻璃化转变温度)大的,理论上聚合物可以耐更高温度。
典型塑料的Tg数据 | |||
序号 | 聚合物名称 | 聚合物简称 | 聚合Tg/℃ |
1 | 聚乙烯 | PE | -68 |
2 | 聚丙烯 | PP | -10 |
3 | 聚酯薄膜 | PET | 69 |
4 | 聚酰亚胺 | PI | 280~290 |
图中数据可以看出这几种基材的耐温性能从高到底的顺序是PI>PET>PP>PE
胶水的耐温中,也类似同类型的胶水也有一样的Tg高的耐温好,往往为了提高胶水的耐温一般会采取交联的方式,让聚合物形成网状结构,进一步提高耐温性能。
3、胶水耐温性能影响因素
胶水的耐温性能和胶水链段结构有关系,上面讲的Tg是表征聚合物性能的一个重要指标,从分子运动的角度看,它是链段开始“冻结”的温度,也就是玻璃态向流动态转变的温度。所以,凡是导致链段活动能力增加的因素均使Tg下降, 而导致链段活动能力下降的因素均使Tg上升。
了解了上面说的理论,胶水的耐温主要有以下影响因素:
① 主链结构,同样结构胶水,分子链长的耐温性能好;
② 支链结构,同样主链长度,有支链结构的耐温性能好;
③ 交联结构,同样分子量,有交联结构的耐温性能好;
④ 主链键能大的耐温性好。
4、锂电池胶带耐温性能常见的测试方法
锂电池胶带耐温性能一般有两种测试方法。
▲ 直接黏贴在被粘物表面在一定温度下烘烤一段时间,热剥离和冷剥离胶带,看胶带在被粘物表面的是否会形成残胶。
针对电池胶带常见的测试表面为钢板、铝箔、铜箔、隔膜、铝塑膜。
高温黏贴测试
▲ 测试高温持粘性能,使用标准持粘测试版,悬挂标准砝码后在一定温度下烘烤一段时间,观察胶带是否会出现粘性失效情况。
高温持粘测试
5、各种锂电胶带耐温性能要求
在锂电池中胶带一般使用温度不会超过110℃,一旦长期超过110℃,锂电中的隔膜微孔会封闭,造成电子转移障碍。
所以一般来说锂电池胶带耐温要求不用超过110℃,但为了避免不可预见的情况,胶带性能比实际要求的性能要高出一些。
常见胶带耐温性能要求请看图表
各类电池胶带的耐温性能 | |||
序号 | 胶带类别 | 耐温温度/℃ | 耐温时间/h |
1 | 终止胶带 | 130 | 0.5 |
2 | 极耳胶带 | 130 | 0.5 |
3 | 保护膜 | 85 | 48 |
4 | 动力保护膜 | 120 | 24 |
5 | 封边高温胶 | 120 | 24 |