動力電池貼膠工藝調(diào)研初版：貼膠工藝調(diào)研




1貼膠概述. 3

1.1貼膠機分類. 3

1.2現(xiàn)有主要貼膠供應(yīng)商資料收集. 4

２貼膠與涂膠對比. 5

３貼膠雙面膠介紹. 5

1貼膠概述

第一次工業(yè)革命以來，煤石油天然氣等化石能源的使用帶來了社會生產(chǎn)力的飛躍發(fā)展，但隨之而來的污染與全球變暖問題也讓人類付出了慘痛的代價。21世紀以來，因為化石能源的儲備即將枯竭以及過度開采使用造成的環(huán)境污染破壞和全球變暖問題日益激化，新能源替代化石能源迫不容緩。新能源汽車替代燃油汽車也被各國提上日程。我國海南省也將2030年作為禁售燃油車節(jié)點。綜上所述，做為最成熟的新能源汽車動力電池類型的鋰電池發(fā)展前景廣闊。2021年新能源汽銷售量達352.1萬輛，銷量比2020年的136.7萬輛增長近160%；預(yù)計2022年銷量或超550萬輛。全國鋰離子電池產(chǎn)量324GWh，相比2021年增長106%，其中消費、動力、儲能型鋰電產(chǎn)量分別為72GWh、220GWh、32GWh，分別同比增長18%、165%、146%。鋰電全行業(yè)總產(chǎn)值突破6000億元。行業(yè)發(fā)展迅速。

目前鋰離子汽車動力電池主要使用的為硬殼方形電池。在電芯成組為模組或大電芯模塊時（CTP電池）為了保證整體強度和隔熱性能，必須對電芯與隔熱墊之間進行連接。在早期電芯與隔熱墊主要通過涂結(jié)構(gòu)膠進行連接，但是涂膠工藝影響因素較多、控制較為復雜，檢測不變，且對固化時間和固化環(huán)境（溫度、濕度）有較苛刻要求，前期投資也較大。特別是目前ctp工藝作為今后主流發(fā)展方向后，電芯成組規(guī)模更加大，涂膠對過程控制更加困難且報廢成本更加高。目前寧德時代等主流廠家的ctp pack產(chǎn)線都采用了貼膠工藝。回型框隔熱墊兩面自帶雙面膠，電芯與隔熱墊之間直接通過加壓后快速固定，無需進行加熱固化，提升節(jié)拍，減少能耗節(jié)約成本，是今后的發(fā)展方向。

1.1貼膠工藝分類

現(xiàn)在貼膠工藝可按照雙面膠來料類型分為兩類，卷料式和片料式，其工藝流程簡圖如圖１所示，卷料來料相較片材，優(yōu)勢為原材料成本較低，但其需增加一道切片工序，且來料集成氣凝膠隔熱墊難度較大，大多需現(xiàn)場貼附氣凝膠，工藝較復雜。片料式貼膠機雙面膠來料時直接集成氣凝膠隔熱墊，工藝簡化了切片和隔熱墊貼雙面膠工序，有利于提高節(jié)拍，提高過程質(zhì)量控制簡便性。最新的貼膠機基本都為片料式，但若卷料解決了氣凝膠與雙面膠的貼附問題，仍有其優(yōu)越性。

具體對比如表１

來料方式	優(yōu)點	缺點
卷料式	原材料成本低，大批量有優(yōu)勢	１增加了切片工序 ２卷材集成氣凝膠隔熱墊困難，需在現(xiàn)場貼附
片料式	原材料雙面膠集成在隔熱墊上，直接貼附電芯和端板，簡化工序	１原材料成本較高

表１片料式與卷料式貼膠工藝對比

1.2現(xiàn)有主要貼膠供應(yīng)商資料收集

昂華（上海）自動化工程有限公司為位于上海市浦東新區(qū)，是一家專注于裝配自動化解決方案的高科技企業(yè)，為上海電氣子公司。成立近10年，進入鋰電行業(yè)較早，有著較強技術(shù)實力。但是由于接的項目過多，目前人力有不夠風險。

上海先惠自動化技術(shù)股份有限公司有多年汽車自動化設(shè)備解決方案經(jīng)驗，最近幾年進入鋰電行業(yè)的新興力量，有著雄厚技術(shù)實力和較正規(guī)的管理能力。已經(jīng)與CATL合作建立近10多條CTP產(chǎn)線，技術(shù)較成熟但人力緊張。

廣東拓斯達科技股份有限公司為國內(nèi)自動化設(shè)備領(lǐng)域和工業(yè)智能機器人領(lǐng)域頭部企業(yè)，技術(shù)實力雄厚，最近才進入新能源行業(yè)，經(jīng)驗較少。

公司簡介如下

供應(yīng)商名稱	成立年份	注冊資金/(萬)	交社保人數(shù)	貼膠產(chǎn)線建設(shè)相關(guān)經(jīng)驗	聯(lián)系人	職位	聯(lián)系方式
昂華(上海)自動化工程股份有限公司	2011/5/25	10,886.98	128
上海先惠自動化技術(shù)股份有限公司	2007/3/28	7,598.80	370
廣東拓斯達科技股份有限公司	2007/6/1	42,627.40	1573

表２片料式與卷料式貼膠機對比表

1.2 貼膠與涂膠工藝對比

連接工藝	膠黏劑	固化時間	所需設(shè)備	控制難點	工藝成熟度
涂膠	聚氨酯結(jié)構(gòu)膠	30分鐘左右根據(jù)工藝要求確定	等離子清洗 成組線體 涂膠機 堆疊臺 加熱靜置設(shè)備	涂膠軌跡 涂膠量 ＡＢ比例 固化時間	成熟
貼膠	丙烯酸壓敏膠膠	1分鐘	等離子清洗 成組線體 貼膠機 堆疊臺	裝配精度	成熟

表３　貼膠工藝與涂膠工藝對比

如表３，貼膠相比于涂膠，優(yōu)勢如下

１固化時間大幅降低，有利于高速線提高節(jié)拍，提升生產(chǎn)效率。

２工藝所需設(shè)備簡化，無需加熱靜置，且貼膠機相比涂膠機價格較低。降低成本。

３工藝控制問題轉(zhuǎn)化為裝配精度機械問題，管控方法成熟，難度較小。

４貼膠設(shè)備相比涂膠機設(shè)備維護成本較低。

３貼膠雙面膠介紹

雙面膠屬于壓敏膠，其主要分類如表４

壓敏膠種類	優(yōu)點	缺點
丙烯酸酯壓敏膠	乳液型丙烯酸酯型壓敏膠黏劑	１安全環(huán)保、無毒、無污染、低成本。	耐水性及耐高溫高濕性較差、干燥速度慢
溶劑型丙烯酸酯型壓敏膠黏劑	１耐高溫性和持黏力較好	使用有機溶劑，有害環(huán)境和健康
熱熔型丙烯酸酯壓敏膠	１安全環(huán)保、無毒、無污染、低成本。	１受熱易老化、能耗高， ２對設(shè)備的使用溫度要求較高
紫外光輻射固化型丙烯酸酯壓敏膠	１反應(yīng)速度快、程度可控、 節(jié)能環(huán)保	１對環(huán)境光照有要求，使用場景受限
橡膠型壓敏膠黏劑	溶劑型橡膠壓敏膠	具有耐寒 、防水 、耐 酸堿 、高剝離強度	１溶劑價高 、有毒易燃 、污染環(huán)境 、　耗費能源多
乳液型橡膠壓敏膠	１安全環(huán)保，無毒，低成本 ２優(yōu)秀的耐候性	１其耐光性和耐氧性較差 ２剝離強度相比溶劑型較低
壓延型橡膠壓敏膠	１百分之百固體組 分 、無溶劑，無污染	１制品太過于消耗原料 ，成本升高
液體固化型壓敏膠	１以電子束輻照固化 ，固化時間短 ，無溶劑造成的污染	１電子束輻照固化，對設(shè)備和環(huán)境要求較高
熱塑性橡膠壓敏膠	１制備和使用過程中不會產(chǎn)生有毒有害氣體	１其耐光性和耐氧性較差 ２剝離強度相比溶劑型較低
有機硅及其他樹脂型壓敏膠黏劑		１優(yōu)異的電性能、對金屬無腐蝕，而且冷熱交變性好、耐腐蝕性佳、耐候性好	１黏結(jié)力較弱、工藝復雜、成本較高。 ２造成空氣污染 ３干燥和熱處理溫度較高
聚氨酯類壓敏膠黏劑		１毒性低，且具有較好的生 物相容性、吸水性和透水性	１大多數(shù)黏彈性不能滿足壓敏膠要求，需要改性，工藝較復雜。

相比于其他種類膠水，丙烯酸酯壓敏膠由于其幾乎不用加防老劑便具有優(yōu)異的耐候性和耐熱性;無相分離和遷移現(xiàn)象, 透明性好;對皮膚無影響的特性，并且通過改性可以適應(yīng)各種適應(yīng)環(huán)境，目前研究也較為成熟，是目前使用最廣泛的壓敏膠，占總產(chǎn)量的６５％左右。目前貼膠機使用的雙面膠材料均為丙烯酸酯。