软包锂离子电池极耳是什么？【钜大锂电】

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。电池的正极运用铝（Al）资料，负极运用镍（Ni）资料，负极也有铜镀镍（Ni—Cu）资料，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按极耳金属带原料分：

⑴铝（Al）极耳：一般用作正极极耳，假如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，首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，首要使用于动力电池和高倍率电池。

2.2依照极耳胶来分（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（整条金属带经过设备加上胶片后整条的卷绕成盘），用在自动化出产产线

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心），用于普通出产产线。

3.电池极耳金属带原料

AL1050铝合金为纯铝中增加少量铜元素形成，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”；加工功用、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

现在极耳胶都是从日本进口而来，极耳胶出产技能难点是：PP资料的分子量要控制在一个比较窄的范围内，现在国内的技能出产出的PP胶达不到要求。

极耳胶结构：极耳胶一般由三层资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。一般极耳胶由中心骨架层及两外表改性PP层构成,两外表的改性PP原料相同。日立和腾森为了寻求超高的粘合层与金属带的粘合强度，两个外表的改性PP原料不同，一面是亲金属性改性PP，另一个外表是亲塑性改性PP。这种极耳胶，制造极耳时一旦极耳胶外表用反了，则必定会造成电芯漏液气胀事故。

现在国内市场上，极耳制造所运用的极耳胶分为白胶、黑胶、黄胶和单层胶。其中高端电芯客户大多选用单层凸版80μm和50μm白胶。一般中低端客户选用DNP黑胶和DNP黄胶。三层结构的白胶在日本和韩国很多选用。单层白胶在日韩电芯公司用的极少，基本都用三层结构白胶。国内较高端的电芯公司也在逐步选用三层结构的白胶。

4.2各品牌极耳胶功用

DNP黄胶结构为中心功用层UHR（为无纺布结构），外表两层为改性PPa。

UHR层厚度为14g/m2≈12μm,外表改性PPa厚度为44μm。

UHR熔点为310~340℃，PPa熔点为147℃。

黄胶极耳有分层的危险。但黄胶极耳的封装条件比白胶简单调节。前期日本极耳胶供货商也提到黄胶的缺乏，表现为三点：

1）极耳胶是由中心一层UHR和外表两层改性PP胶热压在一起的。

2）中心层无纺布,水分会从无纺布中经过毛细管浸透效果引入到电池内部,使得电池发鼓气胀。

3）无纺布简单分层，热压效果不好，电芯运用时刻或放置时刻长了简单造成漏液。

DNP黑胶结构为中心功用层PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）薄膜，外表两层为改性PPa。PEN层厚度为12μm,外表改性PPa厚度为44μm。PEN熔点为265℃，PPa熔点为147℃。黑胶其功用层PEN和PP层为不同物质复合,存在分层危险,高端客户一般不选用此胶。

白胶:白胶又分为单层白胶、三层白胶、五层白胶。

单层白胶一般由一层改性PP构成，类似于初期的铝塑膜内层，熔点在140℃以上，与铝塑膜的内层CPP熔点接近。

三层结构白胶外表两层改性PP和中心骨架层PP经共挤制得，不存在分层危险,高端客户及动力电芯一般都选用此类极耳胶。

5.各种极耳胶功用比较

5.1黄胶极耳和黑胶极耳的比较

DNP黑胶其功用层PEN和PPa层为不同物质复合,界面多,经过电解液浸泡后自身会分层剥离。PEN熔点为265℃，PPa熔点为147℃。且黑胶PPa层里还有3种不同融点的物质,黑色素:66℃,PE105℃,PP167℃,界面更加不稳定。

黄胶极耳功用层自身融点300℃以上,所以热封时会更好操作。中心功用层改用了无纺纤维层替代本来的聚萘二甲酸乙二醇酯,界面交融较黑胶好,但仍然无法解决不同物质之间的彻底交融问题。黄胶因为自身PPa层技能的原因,在热封后会变得反常坚固,失掉柔韧性,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开裂,从而使电池发生漏液、气胀等。

5.2黄胶极耳和白胶极耳的比较

白胶选用三层具有不同功用的PP资料经共挤制得，其功用层热封温度较宽165~167℃,略低于电池封装温度（180-220℃),能够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,提高了电池出产的成品率。

黄胶极耳因为自身PP层技能的原因,在热封后会变得反常坚固,失掉柔韧性,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开裂,从而使电池发生漏液、气胀等,而白胶极耳因为3个功用层运用的资料属于同类物质（PP类）,在热封后仍能够保持极高的柔韧性。

5.3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,因只要一个融点,热封温度超越融点则易导致彻底熔解短路,热封温度在缺乏时则形成软化,这将导致和铝塑膜的CPP层不能彻底融解聚合,电池简单漏液胀气。三层结构的白胶极耳,因为外层选用与铝塑膜内层类似的资料,确保了与铝塑膜的交融,而外表改性PP与中心层PP之间的30℃以上的温差具有更广的热封温度,使封装的操作性更强，确保了极耳胶与铝塑膜之间的封装可靠性。下表为谷口80μm厚三层白胶极耳与凸版会社80μm厚单层白胶极耳硬封封装拉力测验比较:

5.4三层白胶极耳和三层或五层白胶（分正反面）极耳的比较

如前所述，三层白胶极耳外层选用与铝塑膜内层类似的资料,具有更广的热封温度,确保了与铝塑膜的交融,而3层PP间显着的温差使封装的操作性更强。

极耳胶外表分正反面的极耳胶极耳，假如在制造极耳的过程中用反了，则电芯在极耳胶处必然会发生漏液事故，国内已经发生屡次此类事故。而假如严格控制极耳制造过程，不发生用错极耳胶正反面的问题，其极耳胶与金属带之间的熔接强度比正常三层极耳胶极耳的要高。

下表为谷口100μm厚三层白胶极耳与日立100μm厚三层白胶（分正反面）极耳及滕森105μm厚五层白胶（分正反面）极耳软封封装拉力测验比较:

5.5日立三层白胶和单层白胶

5.6日立三层白胶和单层白胶DSC图

6.1电池极耳出产流程（白胶）

动力铜镀镍极耳：铜确保导电性；经过外表处理后镍起到防止铜氧化的效果，假如要确保铜镀镍极耳的焊锡性，还需要对极耳的外表钝化膜进行二次处理。市场上一些公司的极耳不进行二次处理也能牵强上锡，但极耳的耐电液腐蚀性差些。

现在，在极耳工业出产中，镀镍首要选用电镀镍和化学镀镍工艺两种，电镀镍层厚度1.8±0.3um，化学镀镍层厚度1.0±0.3um。电镀和化学镀镍原理及区别请参阅我的技能文章《电化学常识在锂离子电池中的相关使用》

6.2动力极耳金属带削边处理

动力极耳的金属带厚度超越0.2mm时，其台阶厚度超越PP胶厚度，则金属带需做侧边削边处理，否则易导致绝缘阻抗降低、发生胀气漏液的危险。

7.电池极耳的测验