膠粘劑作為電池產(chǎn)業(yè)的一種原材料,雖然用量較少,但對電池的使用性能、產(chǎn)品質(zhì)量有非常大的影響。選擇合適的膠粘劑不僅可以起到減少或取消焊接、簡化組裝工序、保證電池平滑美觀，還能夠局部增強結(jié)構(gòu)、優(yōu)化了電池結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高結(jié)構(gòu)韌性、耐疲勞性、抗沖擊性和耐腐蝕性。
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膠粘劑可在極片制作中作為粘結(jié)劑提供對集流體的粘結(jié)，也可在其他制作過程中使用。
其他部位用膠，按部位受力情況粘接劑可分為結(jié)構(gòu)型和非結(jié)構(gòu)型。
結(jié)構(gòu)膠及其粘接點必須能傳遞結(jié)構(gòu)應(yīng)力，在設(shè)計范圍內(nèi)不影響其結(jié)構(gòu)的完整性及對環(huán)境的適用性。結(jié)構(gòu)膠主要應(yīng)用于組件裝配邊框等剛性結(jié)合，非結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用其他的粘接性連接，起定位、密封、絕緣和阻擋作用。
按用膠點可以分為組件裝配用膠、極片卷繞用膠、極耳膠和HMA膠。
在 CE 組件裝配的過程中，邊框部分（不銹鋼，鋁合金或者工程塑料等）需要用膠來粘結(jié)密封，組件內(nèi)部電池之間需要用膠來提供灌封固定電池組。
粘結(jié)密封膠要求其具有耐化學(xué)腐蝕，高強度，耐疲勞性能，不塌陷，不流掛，耐化學(xué)腐蝕等性能，保證電池在裝配，運輸，使用過程中不會由于強力振動導(dǎo)致脫膠，電解液不會腐蝕接頭泄露到電池之外，外部酸堿雨水等化學(xué)品不會腐蝕接頭進(jìn)入電池內(nèi)部。
灌裝膠緊密填充在組件周圍，要求其具有強度高，收縮率小，尺寸穩(wěn)定，絕緣性好，可導(dǎo)熱，耐候和耐化學(xué)性能優(yōu)異，較好的韌性等性能。同時在電池使用的過程中電池溫度會升高，需要有一定的耐高溫性能并且由于溫度變化體積收縮小。需要說明的是，目前有廠家用灌封膠來實現(xiàn)防盜版等功能。
環(huán)氧膠：硬度高，有良好的粘接力，絕緣性能佳，耐溫在 150℃左右，不可修復(fù)。
硅膠：固化后多為軟性，粘接力差，耐高低溫，可長期在 260℃工作，絕緣性能較環(huán)氧樹脂 好，修復(fù)性好。
聚氨酯：粘接力介于環(huán)氧和有機硅之間，耐溫一般不超過 100℃，耐低溫性能好，氣泡多， 一半需要真空灌縫。
在極片卷繞過程中需要用膠粘劑對陰陽極極片進(jìn)行限位、固定和絕緣等，這類膠粘劑一般不需要太大的粘接強度，但是需要其耐電解液腐蝕性，耐高溫，絕緣，厚度小，保持力強、 阻燃、不殘膠并且能夠快速粘接不影響生產(chǎn)節(jié)拍，一般采用壓敏膠帶來實現(xiàn)。
壓敏膠是一類室溫呈干狀、具有干黏性和永久黏性的材料。膠粘帶是壓敏膠的主要使用形式。在手指或手掌輕壓下, 壓敏膠帶就能牢固地黏附在基材表面; 并能從被粘物表面剝離, 不殘留膠粘劑的痕跡。
壓敏膠常用基材：PET，PP，PE，UPVC，HDPE。
與其他基材相比，PET 基材的比其他基材有更好的強度和耐溫性能，絕緣性能好，耐高 溫性能好，耐老化。
壓敏膠常用主體樹脂：天然橡膠和合成橡膠類，丙烯酸類、有機硅類。
橡膠類：初粘性好，可以粘接各類難粘表面（PP,PE,噴涂材料等），成本低，不耐低溫，耐化學(xué)品差。
丙烯酸脂類：初粘性略低，終粘性好，持粘力高，耐高溫性能好(150℃)，成本居中，耐老化，不耐低溫，耐化學(xué)品好。
有機硅類：初粘性一般，終粘性一般，可以粘接更多難粘表面（PTFE,PP,PE,噴涂材料 等），耐高溫性能優(yōu)異(200~300℃)，耐低溫好（-65℃），耐化學(xué)品好。
在電池卷繞過程中，建議選擇 PET 基材有機硅樹脂或丙烯酸脂的壓敏膠來保證更好的耐電解液腐蝕，絕緣，耐高溫等性能。
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在極耳焊接工序中，極耳膠用于極耳與其它部位的絕緣維護和固定。
目前，國內(nèi)市場所使用的極耳膠分為白膠、黑膠、黃膠和單層膠，各種膠的對比分析如下：
黑膠其功能層和 PP 層為不同物質(zhì)復(fù)合，界面多，經(jīng)過電解液浸泡后本身會分層剝離，且黑膠 PP 層里還有 3 各不同融點的物質(zhì)，黑色素：66℃，PE 105℃，PP137℃，界面更加不穩(wěn)定。
黃膠極耳功能層本身融點接近 300℃，所以熱封時會更好操作。中間功能層改用了無紡纖維層代替原來的聚二甲酸乙二醇酯，界面融合較黑膠好，但仍然無法解決不同物質(zhì)之間的 徹底融合問題。
黃膠由于本身 PP 層技術(shù)的原因，在熱封后會變得異常堅硬，失去柔韌性， 在封裝電池和后期加工（轉(zhuǎn)鎳、加板）時，易使極耳膠及極耳金屬斷裂，從而使電池產(chǎn)生漏 液、氣脹等, 而白膠極耳由于 3 個功能層使用的材料屬于同類物質(zhì)（PP 類），在熱封后仍可 以保持極高的柔韌性。
白膠采用三層具有不同功能的 PP 材料經(jīng)共擠制得，其功能層熱封溫度較寬 150— 180℃，略低于電池封裝溫度（180-220℃），可以有效的防止切面短路問題，增大了電池 封裝時可操作的溫度范圍，具有更廣的熱封溫度，保證了與鋁塑膜的融合，而 3 層 PP 間明 顯的溫差使封裝的操作性更強，提高了電池生產(chǎn)的成品率。
單層白膠類似于初期的鋁塑膜內(nèi)層，因只有一個融點，熱封溫度超過融點則易導(dǎo)致完全 融解短路，熱封溫度在不足時則形成軟化，這將導(dǎo)致和鋁塑膜的 CPP 層不能完全融解聚合。
在極耳膠的使用過程中，一般特別關(guān)注：極耳膠與鋁塑膜的粘合性、耐液性以及與金屬條的密封程度、融邊融角嚴(yán)密性等等，這些除了與極耳膠的性能息息相關(guān)外，還與金屬條的防腐、浸潤性處理，極耳制作過程，電池的密封工藝等有著密不可分的關(guān)系。所以，應(yīng)該根據(jù)實際工藝性選擇最合適的極耳膠。
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電池在跌落過程中由于電芯和 Pocket 之間的相對移動會導(dǎo)致頂封沖開進(jìn)而使電池失效， 因此，為改善電池跌落過程中的安全性能，需要固定電芯和 Pocket 的相對位置，減少相對位移。
目前來看，使用雙面膠帶固定是一種簡單有效的方式，但普通雙面膠帶兩面均有粘性，在裸電芯封裝時會導(dǎo)致 Pocket 打皺，影響電池外觀。為實現(xiàn)工藝上的可行性，需要將雙面膠帶制成一面具有初粘性，另一面無初粘性，在受壓或受熱后能產(chǎn)生粘性的膠帶，結(jié)構(gòu)如圖所示。
鋰離子電池用 HMA 結(jié)構(gòu)示意
原文始發(fā)于微信公眾號（鋰電產(chǎn)業(yè)通）：膠粘劑在電池上的應(yīng)用
