Để chọn băng keo dán pin lithium an toàn, cần xác định chính xác vị trí sử dụng, chức năng cách điện hay cố định, điện áp, nhiệt độ, loại cell, khả năng phồng của pin, môi trường điện phân và yêu cầu tháo sửa. Không nên sử dụng một loại tape hai mặt thông thường cho toàn bộ cell, module và battery pack.
Băng keo được sử dụng trong pin lithium-ion ở nhiều vị trí khác nhau:
- Bọc cách điện quanh cell.
- Cách điện đáy và thành cell.
- Bảo vệ cực dương, cực âm và tab.
- Cách điện busbar.
- Cố định cell trong module.
- Dán pin vào housing thiết bị.
- Giữ FPC, cảm biến và dây BMS.
- Gắn tấm đệm chống phồng.
- Liên kết tấm mica hoặc vật liệu chống cháy.
- Gắn cooling plate hoặc heating plate.
- Cố định vật liệu dẫn nhiệt.
- Niêm phong khe trong module.
- Tạo chi tiết bế định hình quanh đầu cell.
- Hỗ trợ tháo pin để sửa chữa và tái chế.
Mỗi vị trí có một nhóm rủi ro khác nhau. Tape dùng để bọc cách điện cell không nhất thiết phù hợp để dán cố định pin điện thoại. Tape dán chắc lên vỏ nhôm cũng chưa chắc chịu được dung dịch điện phân hoặc giữ được độ bám khi cell phồng lên sau nhiều chu kỳ sạc.
Nhà sản xuất tape cho hệ thống pin hiện phân tách rõ các giải pháp theo chức năng như cách điện, cố định cell, dán đệm chống phồng, gắn FPC, quản lý nhiệt, chống cháy và tháo dỡ theo yêu cầu. Điều này cho thấy không có một mã băng keo “dán pin lithium đa năng” phù hợp cho toàn bộ battery pack.
Băng keo chỉ là một thành phần trong hệ thống an toàn pin. Việc chọn tape đúng không thay thế thiết kế BMS, cầu chì, cơ cấu thoát áp, quản lý nhiệt và thử nghiệm an toàn của cell hoặc battery pack.
Băng keo dán pin lithium là gì?
Băng keo dán pin lithium là nhóm vật liệu tự dính được thiết kế để thực hiện một hoặc nhiều chức năng trong cell, module hoặc pack pin lithium-ion.
Cấu trúc tape có thể gồm:
- Backing: PET, polyimide, PP, foam, vải hoặc foil.
- Adhesive: Acrylic, acrylic biến tính, silicone hoặc hệ keo chuyên dụng.
- Primer: Tăng liên kết giữa backing và keo.
- Release liner: PET, giấy hoặc film chuyên dụng.
- Lớp chống cháy: Được tích hợp trong backing, foam hoặc adhesive.
- Vật liệu dẫn nhiệt: Ceramic filler hoặc chất độn dẫn nhiệt.
- Lớp dẫn điện: Dùng trong grounding, kết nối hoặc cảm biến.
- Lớp barrier: Vật liệu cách nhiệt và ngăn lan truyền nhiệt.
Tùy vị trí, tape có thể cần đồng thời:
- Cách điện.
- Cố định cơ học.
- Chịu nhiệt.
- Chống cháy.
- Chịu điện phân.
- Bù khe.
- Hấp thụ rung.
- Dẫn nhiệt.
- Tháo gỡ sạch.
- Phù hợp gia công die-cut.
Phân loại vị trí dùng tape trong pin lithium
1. Bọc cách điện cell – Cell wrapping
Tape được quấn hoặc cán quanh cell để:
- Ngăn vỏ cell tiếp xúc với chi tiết dẫn điện.
- Bảo vệ bề mặt kim loại.
- Hạn chế chập giữa các cell.
- Hỗ trợ định vị khi lắp module.
- Phân biệt cell bằng màu sắc.
- Bảo vệ khỏi trầy xước trong lắp ráp.
Các tape cell wrapping chuyên dụng thường sử dụng backing PET với keo acrylic và được thiết kế riêng cho cách điện cell pin. Ví dụ, tesa 58353 là tape PET một mặt dày khoảng 85 µm, được phát triển cho bọc và cách điện cell cùng các linh kiện pin xe điện. Các dòng 58336, 58352 và 61024 cũng được nhà sản xuất công bố cho ứng dụng cách điện cell pin.
Yêu cầu quan trọng
- Điện áp đánh thủng phù hợp.
- Độ dày ổn định.
- Không có lỗ kim.
- Mép tape không nâng.
- Chịu mài mòn khi lắp module.
- Không co lại sau nhiệt.
- Không tạo bọt khí lớn.
- Có khả năng bế và dán chính xác.
- Không che cơ cấu an toàn của cell.
2. Cách điện cực, tab và busbar
Các vùng tab và busbar có mật độ điện trường cao và khoảng cách cơ học nhỏ.
Tape dùng tại đây phải kiểm soát:
- Điện áp làm việc.
- Điện áp xung.
- Khoảng creepage và clearance.
- Cạnh kim loại sắc.
- Độ dày sau ép.
- Nhiệt phát sinh tại mối nối.
- Rung và chuyển động tương đối.
- Khả năng chống tracking.
Không nên chỉ nhìn vào một giá trị dielectric breakdown voltage trong TDS rồi kết luận tape dùng được ở điện áp tương ứng.
Điện áp đánh thủng là kết quả trên mẫu và điều kiện thử cụ thể. Hệ thống thực tế còn có cạnh cắt, lỗ bế, bọt khí, độ ẩm, bụi và sai lệch lắp ráp.
Các tape cách điện được UL đánh giá có thể có những Functional Use khác nhau, chẳng hạn dùng trong môi trường khô, ẩm, chịu uốn, duy trì vị trí, chống nâng mép hoặc liên quan đến flammability. Vì vậy, cần kiểm tra đúng UL file và chức năng sử dụng, không chỉ kiểm tra logo UL trên catalogue.
3. Cố định cell trong module
Tape hai mặt có thể được sử dụng để:
- Giữ cell trong quá trình lắp ráp.
- Liên kết cell với frame.
- Giảm sử dụng vít hoặc gá cơ khí.
- Hạn chế rung.
- Phân bố ứng suất.
- Giữ khoảng cách cell.
Tape phải chịu được:
- Khối lượng cell.
- Rung và shock.
- Tải shear kéo dài.
- Chu kỳ nhiệt.
- Sự giãn nở của cell.
- Lực phát sinh khi cell phồng.
- Dầu, chất tẩy rửa hoặc điện phân.
- Sai lệch giữa các bề mặt.
tesa mô tả các tape cố định cell và stack cần duy trì ổn định cơ học lâu dài, có khả năng chống điện phân và không làm ảnh hưởng đến quá trình lão hóa cell.
Không nên dùng tape hai mặt văn phòng, foam PE thông thường hoặc tape dán màn hình chưa được đánh giá để cố định cell công suất lớn.
4. Dán pin vào housing thiết bị điện tử
Trong điện thoại, máy tính bảng, thiết bị đeo và sản phẩm cầm tay, pin thường được dán vào housing bằng:
- Tape hai mặt mỏng.
- Tape PET hai mặt.
- Tape foam mỏng.
- Stretch-release tape.
- Tape tháo gỡ theo yêu cầu.
Yêu cầu chính gồm:
- Giữ pin khi drop test.
- Không để pin dịch chuyển.
- Không tạo lực tập trung gây biến dạng pouch cell.
- Có thể tháo pin khi sửa chữa.
- Không để lại cặn.
- Không làm thủng hoặc gập pin.
- Không để tab kéo nằm dưới cell.
- Duy trì lực bám sau nhiệt ẩm.
Công nghệ stretch-release cho phép tháo liên kết bằng cách kéo tape theo hướng thiết kế, làm giảm lực bám mà không phải cạy trực tiếp vào cell. Các giải pháp Debonding on Demand còn có thể sử dụng điện, laser hoặc nhiệt để kích hoạt việc tách keo trong những ứng dụng đã được thiết kế phù hợp.
Khi nào nên dùng tape tháo gỡ?
- Pin cần thay thế trong bảo hành.
- Thiết bị cần sửa chữa.
- Cell có giá trị tái sử dụng.
- Battery pack cần tái chế.
- Không được phép dùng dụng cụ sắc để cạy pin.
- Housing mỏng, dễ biến dạng.
5. Dán tấm đệm chống phồng
Cell lithium-ion có thể giãn nở và co lại trong quá trình sạc, xả và lão hóa.
Tấm đệm chống phồng hoặc cushioning pad giúp:
- Quản lý áp lực giữa các cell.
- Hạn chế ứng suất lên frame.
- Duy trì khoảng cách.
- Bù dung sai.
- Hấp thụ rung.
- Bảo vệ cell khỏi va chạm trực tiếp.
tesa phân loại riêng các hệ foam lamination chống cháy, foam tiêu chuẩn và tape gắn mica cho công đoạn lắp tấm chống phồng trong module pin.
Tape gắn pad cần có:
- Lực bám ổn định.
- Khả năng chịu nén.
- Độ bền fatigue.
- Độ dày chính xác.
- Chống cháy theo yêu cầu.
- Không làm pad trượt khỏi vị trí.
- Khả năng làm việc khi cell giãn nở.
6. Gắn FPC, cảm biến và BMS
FPC và cảm biến nhiệt kết nối cell với Battery Management System.
Tape dùng tại đây phải:
- Giữ đúng vị trí.
- Không làm FPC bật ngược.
- Không che vùng solder hoặc connector.
- Chịu nhiệt tại vị trí cell.
- Cách điện với busbar.
- Có độ ổn định kích thước.
- Gia công die-cut chính xác.
- Không tạo short circuit.
- Có khả năng bóc hoặc rework khi cần.
tesa liệt kê riêng các tape dùng cho ePC/FPC mounting trong hệ thống pin, nhấn mạnh độ bám, ổn định kích thước và độ tin cậy của quá trình lắp ráp.
7. Gắn cooling plate và vật liệu dẫn nhiệt
Tape dẫn nhiệt có thể được sử dụng để:
- Gắn heating plate.
- Gắn cooling plate.
- Giữ miếng thermal interface.
- Dẫn nhiệt từ cell sang tấm làm mát.
- Bù khe nhỏ.
- Thay thế một số công đoạn keo lỏng.
Các thông số phải kiểm tra gồm:
- Thermal conductivity.
- Thermal resistance.
- Bond-line thickness.
- Độ bám sau thermal cycling.
- Khả năng conform.
- Độ ổn định dưới tải nén.
- Điện áp cách điện.
- Khả năng chống điện phân.
Tape dẫn nhiệt không phải lúc nào cũng là vật liệu cách điện. Một số vật liệu có filler dẫn điện hoặc kết cấu dẫn điện, do đó phải kiểm tra riêng điện trở và dielectric performance.
8. Gắn vật liệu chống lan truyền nhiệt
Tape thông thường không thể tự động trở thành thermal runaway barrier.
Vật liệu ngăn truyền nhiệt giữa các cell cần có sự kết hợp giữa:
- Khả năng chịu nhiệt cực cao.
- Độ dẫn nhiệt thấp.
- Khả năng cách điện.
- Chống cháy.
- Độ nén phù hợp.
- Khả năng duy trì cấu trúc khi nhiệt độ tăng mạnh.
3M Thermal Runaway Barrier 600/700 Series là ví dụ về vật liệu barrier chuyên dụng có nền sợi chống cháy, độ dẫn nhiệt thấp, khả năng cách điện và độ nén để thích ứng với sự giãn nở của cell. Vật liệu nền được công bố có độ ổn định ở nhiệt độ rất cao, nhưng nhà sản xuất vẫn yêu cầu đánh giá trong đúng thiết kế pack và thực hiện risk assessment.
Không được nhầm lẫn
- Cell wrapping tape: Cách điện bề mặt cell.
- Foam tape: Cố định hoặc bù khe.
- Thermal tape: Hỗ trợ truyền nhiệt.
- Thermal barrier: Hạn chế truyền nhiệt giữa các cell.
- Flame-retardant tape: Có đặc tính cháy theo phép thử cụ thể.
Một tape PET chống cháy không tự động có khả năng ngăn thermal runaway lan từ cell này sang cell khác.
14 tiêu chí chọn băng keo dán pin lithium an toàn
1. Xác định loại cell
Cell hình trụ
Ví dụ:
Cần quan tâm:
- Bề mặt cong.
- Khe giữa các cell.
- Cực dương và cực âm.
- Vòng cách điện đầu cell.
- Cơ cấu vent.
- Khả năng tape bị nhăn khi quấn.
Cell prismatic
Cần quan tâm:
- Diện tích mặt lớn.
- Sự giãn nở thành cell.
- Cạnh và góc kim loại.
- Áp lực nén trong module.
- Vị trí tab và busbar.
Pouch cell
Cần quan tâm:
- Bề mặt mềm.
- Mép foil pouch dễ tổn thương.
- Cell phồng.
- Không được tạo điểm ép cục bộ.
- Tab nhôm hoặc đồng mỏng.
- Yêu cầu tháo pin không làm thủng pouch.
2. Xác định chức năng chính của tape
Cần ghi rõ tape dùng để:
- Cách điện.
- Cố định.
- Giữ tạm thời.
- Chống rung.
- Dẫn nhiệt.
- Gắn pad.
- Chống cháy.
- Sealing.
- Tháo gỡ.
- Nhận diện.
Một tape có thể có nhiều chức năng, nhưng phải xác định chức năng nào là ưu tiên và chức năng nào bắt buộc phải thử nghiệm.
3. Xác định điện áp và yêu cầu cách điện
Cần kiểm tra:
- Điện áp cell.
- Điện áp module.
- Điện áp pack.
- Điện áp xung.
- Khoảng cách tới busbar.
- Số lớp tape.
- Độ dày tối thiểu sau ép.
- Vị trí cạnh sắc.
Các thông số TDS cần đọc:
- Dielectric breakdown.
- Dielectric strength.
- Insulation resistance.
- CTI.
- Surface tracking.
- Functional Use theo UL.
- Nhiệt độ liên tục.
Tape chuyên dụng cho BESS và EV battery thường được thiết kế với điện áp đánh thủng cao và khả năng duy trì cách điện dưới tác động nhiệt hoặc cơ học.
4. Kiểm tra chống cháy đúng cách
UL 94 phân loại vật liệu theo đặc tính cháy trong các phép thử nhỏ có điều kiện kiểm soát.
Các phân loại có thể gồm:
- V-0.
- V-1.
- V-2.
- VTM-0.
- VTM-1.
- VTM-2.
- HF-1.
- HF-2.
- HBF.
UL lưu ý rằng VTM-0 không được xem là tương đương với V-0, vì hai phân loại áp dụng cho cấu trúc mẫu và phương pháp thử khác nhau.
Khi khách hàng yêu cầu tape chống cháy, cần xác định:
- Yêu cầu UL 94 nào.
- Tape được thử ở độ dày nào.
- Backing hay toàn cấu trúc được đánh giá.
- Màu sắc có nằm trong UL file không.
- Tape dùng trong vị trí nào của pack.
- Có cần UL insulating tape Functional Use J không.
“Flame retardant” không đồng nghĩa “không cháy” và không chứng minh khả năng ngăn thermal runaway.
5. Kiểm tra nhiệt độ dài hạn và ngắn hạn
Pin có thể phát nhiệt trong:
- Sạc nhanh.
- Xả dòng cao.
- Môi trường nóng.
- Cell mất cân bằng.
- Busbar có điện trở tiếp xúc cao.
- Thermal runaway.
Cần phân biệt:
- Nhiệt độ thi công tape.
- Nhiệt độ vận hành liên tục.
- Nhiệt độ đỉnh ngắn hạn.
- Nhiệt độ khi sạc nhanh.
- Thermal cycling.
- Nhiệt độ sự cố.
Không được lấy nhiệt độ chịu đỉnh của backing làm nhiệt độ sử dụng liên tục của toàn bộ tape.
6. Kiểm tra khả năng chống điện phân
Điện phân lithium-ion và các thành phần liên quan có thể làm:
- Keo mềm.
- Keo trương nở.
- Giảm lực bám.
- Đổi màu.
- Tách lớp.
- Tăng dòng rò.
- Làm hư primer.
Tape dùng trong cell hoặc sát cell cần được thử với:
- Dung dịch điện phân thực tế.
- Nhiệt độ thực tế.
- Thời gian tiếp xúc.
- Nồng độ và loại hóa chất.
- Điều kiện sau aging.
Nhà sản xuất tape cho pin phân biệt riêng các dòng cell fixation có electrolyte resistance, cho thấy khả năng chịu điện phân phải là dữ liệu được xác nhận, không nên suy luận từ tên “tape acrylic”.
7. Kiểm tra bề mặt dán
Tape có thể dán lên:
- Nhôm.
- Thép mạ nickel.
- Inox.
- PET film.
- PP.
- PC.
- ABS.
- Foam.
- Mica.
- Ceramic.
- FPC.
- Sơn hoặc lớp phủ cách điện.
Cần kiểm tra:
- Dầu cán.
- Chất bôi trơn.
- Oxide.
- Dấu tay.
- Bụi.
- Chất tháo khuôn.
- Độ nhám.
- Độ cong.
- Năng lượng bề mặt.
Không nên phê duyệt tape trên tấm inox sạch rồi sử dụng trực tiếp lên pouch film, PP hoặc bề mặt cell có dầu.
8. Kiểm tra lực bám sau thời gian dưỡng
Tape nhạy áp cần thời gian để wet-out và phát triển diện tích tiếp xúc thực.
Cần đánh giá:
- Độ bám ban đầu.
- Sau 24 giờ.
- Sau 72 giờ.
- Sau nhiệt.
- Sau nhiệt ẩm.
- Sau tiếp xúc điện phân.
- Sau rung và shock.
Tape có tack tay cao chưa chắc có shear strength hoặc độ bền lão hóa phù hợp.
9. Kiểm tra tải cơ học và cell swelling
Mối dán pin có thể chịu:
- Shear tĩnh.
- Vibration.
- Shock.
- Drop test.
- Peel tại mép.
- Lực nén.
- Lực do cell phồng.
- Thermal expansion.
Nếu tape quá cứng:
- Truyền ứng suất trực tiếp vào pouch.
- Không bù được sai lệch.
- Dễ bong tại mép.
Nếu tape quá mềm:
- Cell dịch chuyển.
- Foam bị creep.
- Độ dày bond line thay đổi.
- Áp lực lên cell không đồng đều.
3M và tesa đều nhấn mạnh vật liệu giữa các cell cần có khả năng nén và thích ứng với sự giãn nở, co lại của cell trong quá trình vận hành.
10. Kiểm tra khả năng tháo pin
Với sản phẩm cần bảo trì, phải xác định trước:
- Pin được tháo bằng cách nào?
- Có pull tab không?
- Có đủ không gian kéo tape không?
- Góc kéo bao nhiêu?
- Tape có để lại cặn không?
- Pin có bị uốn hoặc thủng khi tháo không?
- Housing có bị hỏng không?
Stretch-release tape cần được thiết kế với:
- Chiều dài tab đủ.
- Hướng kéo đúng.
- Không bị linh kiện khác chặn.
- Tape không bị đứt giữa chừng.
- Công nhân được hướng dẫn thao tác.
11. Kiểm tra độ dày và dung sai
Độ dày tape ảnh hưởng đến:
- Khoảng cách điện.
- Áp lực nén.
- Vị trí cell.
- Độ phẳng module.
- Khả năng tản nhiệt.
- Dung sai tổng của pack.
- Khả năng bù khe.
Tape quá dày có thể:
- Làm sai vị trí busbar.
- Tăng kích thước module.
- Tạo áp lực cục bộ.
- Tăng thermal resistance.
Tape quá mỏng có thể:
- Không che hết cạnh sắc.
- Dễ thủng.
- Không bù được cong vênh.
- Không hấp thụ rung.
12. Kiểm tra khả năng gia công die-cut
Tape cho pin thường được bế thành:
- Vòng cách điện đầu cell.
- Miếng cách điện đáy.
- Khung quanh busbar.
- Patch bảo vệ tab.
- Miếng dán FPC.
- Tape gắn cảm biến.
- Khung foam.
- Miếng mica có lớp keo.
- Pull tab tháo pin.
Các yêu cầu die-cut gồm:
- Không có burr.
- Không có cạnh sắc.
- Không cắt xuyên liner ngoài ý muốn.
- Không có lỗ kim.
- Không lệch register.
- Góc được bo tròn.
- Không để keo chảy mép.
- Chi tiết không bị nhấc khỏi liner.
- Không để vùng kim loại cần cách điện bị hở.
13. Kiểm tra hồ sơ hóa chất
Bộ hồ sơ nên gồm:
- RoHS.
- REACH.
- SDS.
- TDS.
- UL file nếu có.
- Báo cáo chống cháy.
- Báo cáo điện áp đánh thủng.
- Báo cáo điện phân.
- Báo cáo halogen nếu khách hàng yêu cầu.
- PFAS declaration nếu nằm trong phạm vi kiểm soát.
- COA hoặc COC.
- Truy xuất số lô.
- Change notification.
Tape đạt RoHS không đồng nghĩa:
- Đạt UL.
- Chống cháy.
- Chịu điện phân.
- Chịu thermal runaway.
- Phù hợp cách điện điện áp cao.
14. Thử nghiệm trên battery pack hoàn chỉnh
IEC 62133-2 quy định yêu cầu và phép thử an toàn đối với cell lithium thứ cấp kín và battery sử dụng trong thiết bị di động, bao gồm cả các thử nghiệm cơ học như rung và shock. UN Manual of Tests and Criteria, mục 38.3, quy định hệ thống phép thử liên quan đến vận chuyển cell và pin lithium. Tape chỉ là một thành phần; battery vẫn phải được thử theo tiêu chuẩn áp dụng cho sản phẩm và thị trường.
Đối với hệ thống lưu trữ năng lượng, UL 9540A là phương pháp đánh giá sự lan truyền cháy do thermal runaway ở cấp cell, module, unit và installation. Việc sử dụng tape chống cháy hoặc barrier không thay thế phép đánh giá ở cấp hệ thống.
Bảng lựa chọn tape theo vị trí trong pin lithium
| Vị trí sử dụng | Tape nên xem xét | Thông số ưu tiên | Rủi ro nếu chọn sai |
|---|---|---|---|
| Bọc quanh cell | PET cách điện một mặt | Breakdown, chống mài mòn, co thấp | Hở kim loại, chập cell |
| Đáy cell | PET/PI die-cut | Cách điện, chống thủng | Cạnh cell xuyên tape |
| Cực và tab | Polyimide hoặc PET điện | Nhiệt, dielectric, bo góc | Chập tab, tracking |
| Busbar | Tape cách điện chuyên dụng | Điện áp, CTI, độ dày | Phóng điện, đánh thủng |
| Cố định cell | Tape hai mặt chuyên pin | Shear, điện phân, aging | Cell dịch chuyển |
| Pin–housing | Stretch-release hoặc tape tháo gỡ | Drop test, removability | Thủng pin khi sửa |
| Đệm chống phồng | Foam lamination chống cháy | Compression, fatigue | Áp lực cell không đều |
| FPC/BMS | Tape mỏng die-cut | Anti-repulsion, cách điện | FPC bật, short |
| Cooling plate | Tape dẫn nhiệt | Thermal resistance, dielectric | Cell quá nhiệt |
| Mica/barrier | Tape chịu nhiệt hoặc PSA chuyên dụng | Chống cháy, nhiệt, shear | Barrier dịch chuyển |
| Giữa các cell | Thermal runaway barrier chuyên dụng | Nhiệt độ, conductivity, compression | Lan truyền nhiệt |
| Niêm phong pack | Sealing tape chuyên dụng | Chống ẩm, hóa chất | Nước xâm nhập |
So sánh các vật liệu backing dùng cho pin
| Vật liệu | Ưu điểm | Hạn chế | Ứng dụng thường gặp |
| PET | Mỏng, ổn định, cách điện tốt, dễ die-cut | Nhiệt thấp hơn polyimide | Cell wrapping, busbar |
| Polyimide | Chịu nhiệt và cách điện cao | Giá cao, một số hệ keo silicone | Tab, cực, vùng nhiệt cao |
| PP | Nhẹ, kháng hóa chất | Khó bám hơn, cần hệ keo phù hợp | In-cell fixation |
| Foam | Bù khe, hấp thụ rung và áp lực | Creep, tăng độ dày | Anti-swelling pad |
| Mica laminate | Chống nhiệt, cách điện | Giòn, khó gia công nếu thiết kế kém | Barrier, busbar |
| Vật liệu sợi ceramic | Cách nhiệt và chịu nhiệt rất cao | Không phải tape thông thường | Thermal runaway barrier |
| Transfer tape | Mỏng, phù hợp laminate | Không có backing bảo vệ | Gắn pad, film, FPC |
Bảng thông số cần đọc trong TDS
| Thông số | Ý nghĩa | Lưu ý |
| Dielectric breakdown | Điện áp gây đánh thủng mẫu | Không phải điện áp vận hành |
| Dielectric strength | Khả năng chịu điện trường | Phụ thuộc độ dày và phương pháp thử |
| Insulation resistance | Khả năng hạn chế dòng rò | Cần kiểm tra sau nhiệt ẩm |
| Flame classification | Đặc tính cháy trong phép thử | VTM-0 không tương đương V-0 |
| Peel adhesion | Khả năng chống bóc | Không đại diện cho shear hoặc swelling |
| Static shear | Khả năng giữ tải kéo dài | Cần thử ở nhiệt độ thực tế |
| Electrolyte resistance | Khả năng chịu điện phân | Phải đúng loại hóa chất |
| Thermal conductivity | Khả năng dẫn nhiệt | Xem cả bond-line thickness |
| Thermal resistance | Cản trở truyền nhiệt | Quan trọng hơn chỉ số W/m·K đơn lẻ |
| Compression set | Khả năng phục hồi sau nén | Quan trọng với pad chống phồng |
| Operating temperature | Dải nhiệt vận hành | Phân biệt liên tục và ngắn hạn |
| Thickness tolerance | Sai số độ dày | Ảnh hưởng module stack-up |
| Release force | Lực tách khỏi liner | Ảnh hưởng die-cut và tự động hóa |
Quy trình 12 bước chọn tape dán pin lithium
Bước 1: Xác định loại cell
Cylindrical, prismatic hay pouch.
Bước 2: Vẽ rõ vị trí sử dụng
Ghi rõ tape nằm tại:
- Thành cell.
- Đáy cell.
- Tab.
- Busbar.
- Housing.
- Cooling plate.
- FPC.
Bước 3: Xác định chức năng
Cách điện, cố định, truyền nhiệt, sealing hay tháo gỡ.
Bước 4: Xác định điện áp
Ghi điện áp cell, module và pack.
Bước 5: Xác định nhiệt độ
Gồm nhiệt độ thi công, vận hành, sạc nhanh và đỉnh ngắn hạn.
Bước 6: Xác định hóa chất
Kiểm tra điện phân, dầu, dung môi và chất vệ sinh.
Bước 7: Xác định tải cơ học
Bao gồm rung, shock, drop test, nén và swelling.
Bước 8: Xác định yêu cầu chống cháy
Ghi rõ UL 94, VTM, V-0 hoặc yêu cầu OEM áp dụng.
Bước 9: Chọn 2–4 mã tape để sàng lọc
Không chọn duy nhất một mã dựa trên độ dính tay.
Bước 10: Gia công mẫu die-cut
Sử dụng đúng hình dạng, liner và dung sai sản xuất.
Bước 11: Thử nghiệm lão hóa
Thực hiện:
- Nhiệt cao.
- Nhiệt ẩm.
- Thermal cycling.
- Vibration.
- Shock.
- Electrolyte exposure.
- Cell swelling.
Bước 12: Khóa mã và quy trình
Kiểm soát:
- Nhà sản xuất.
- Model.
- Độ dày.
- Màu sắc.
- Liner.
- Nhà máy sản xuất.
- Số lô.
- Change control.
Những sai lầm nguy hiểm khi chọn tape cho pin lithium
Chỉ chọn theo lực dính
Lực bám cao không chứng minh khả năng cách điện, chống cháy hoặc chịu điện phân.
Dùng tape PVC thông thường để bọc cell
PVC có thể chứa chất hóa dẻo, co hoặc thay đổi đặc tính theo nhiệt; chỉ sử dụng khi đúng mã đã được phê duyệt.
Dùng Kapton giá thấp và mặc định an toàn
Film polyimide có thể chịu nhiệt, nhưng hệ keo, primer, chống cháy và độ sạch của từng mã khác nhau.
Che lên cơ cấu vent của cell
Tape không được cản trở đường thoát khí, van an toàn, cảm biến nhiệt hoặc cơ cấu bảo vệ của cell.
Đặt mép die-cut sắc cạnh tab
Cạnh hoặc burr có thể làm hỏng lớp cách điện và tập trung ứng suất.
Dùng foam quá mềm
Cell có thể dịch chuyển hoặc pressure distribution không ổn định.
Dán pin mà không thiết kế đường tháo
Công nhân có thể phải dùng dao hoặc dụng cụ kim loại để cạy pin, làm tăng nguy cơ thủng pouch cell.
Không kiểm tra điện phân
Tape đạt peel trên inox vẫn có thể trương nở hoặc bong khi tiếp xúc electrolyte.
Chỉ kiểm tra tape ở trạng thái mới
Điện trở cách điện, độ bám và độ dày có thể thay đổi sau nhiệt ẩm và swelling.
Xem flame-retardant tape là thermal barrier
Hai vật liệu có mục đích và phương pháp đánh giá hoàn toàn khác nhau.
Dùng báo cáo của mã tương tự
Cùng màu hoặc cùng backing không chứng minh cùng hệ keo và đặc tính an toàn.
Không thử nghiệm pack hoàn chỉnh
Tape đạt TDS không bảo đảm module hoặc pack đạt yêu cầu an toàn.
Checklist phê duyệt tape cho pin lithium
| Hạng mục | Đã xác nhận |
| Loại cell: cylindrical/prismatic/pouch | ☐ |
| Vị trí tape trong cell/module/pack | ☐ |
| Chức năng chính | ☐ |
| Điện áp vận hành | ☐ |
| Dielectric strength | ☐ |
| Insulation resistance | ☐ |
| Chống cháy đúng phân loại | ☐ |
| Nhiệt độ liên tục và ngắn hạn | ☐ |
| Khả năng chịu điện phân | ☐ |
| Lực bám trên bề mặt thật | ☐ |
| Rung, shock và drop test | ☐ |
| Cell swelling và lực nén | ☐ |
| Khả năng dẫn nhiệt/cách nhiệt | ☐ |
| Không che vent và cảm biến | ☐ |
| Khả năng tháo pin | ☐ |
| Thiết kế die-cut | ☐ |
| RoHS, REACH, UL | ☐ |
| Aging và thermal cycling | ☐ |
| Truy xuất lô và change control | ☐ |
| Thử nghiệm trên pack hoàn chỉnh | ☐ |
Câu hỏi thường gặp về băng keo dán pin lithium
Tape Kapton có dùng để bọc pin lithium được không?
Có thể dùng tại các vùng cần cách điện và chịu nhiệt cao nếu đúng mã được phê duyệt. Tuy nhiên, không phải mọi tape Kapton đều chịu điện phân, chống cháy hoặc phù hợp bọc toàn bộ cell.
Nên dùng tape PET hay polyimide để cách điện cell?
PET thường phù hợp với cell wrapping nhờ độ ổn định, độ mỏng và khả năng die-cut. Polyimide phù hợp hơn tại vùng nhiệt cao hoặc yêu cầu cách điện đặc biệt. Lựa chọn phải dựa trên điện áp, nhiệt độ và môi trường thực tế.
Băng keo chống cháy có ngăn được thermal runaway không?
Không thể mặc định như vậy. Tape chống cháy và thermal runaway barrier là hai nhóm vật liệu khác nhau. Barrier chuyên dụng phải chịu nhiệt rất cao, cách nhiệt và duy trì cấu trúc giữa các cell.
Có nên dùng băng keo hai mặt dính vĩnh viễn để dán pin điện thoại không?
Chỉ nên dùng khi thiết kế không yêu cầu tháo sửa và quy trình tháo đã được đánh giá an toàn. Với thiết bị cần bảo hành hoặc thay pin, stretch-release hoặc debonding-on-demand thường phù hợp hơn.
Tape đạt UL 94 V-0 có nghĩa battery pack an toàn không?
Không. UL 94 chỉ đánh giá đặc tính cháy của vật liệu trong phép thử xác định. Battery pack vẫn phải được đánh giá theo tiêu chuẩn an toàn và thử nghiệm hệ thống áp dụng.
