CN104610883B - 一种锂电池用双面胶带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锂电池用双面胶带，包括从上到下依次连接的第一密封热熔压敏胶层、基膜层、第二密封热熔压敏胶层、常温无粘性密封胶层和双面无硅离型膜层；该锂电池用双面胶带一面常温下对铝箔和聚乙烯膜都有粘结性，另外一面在80℃以下对聚丙烯面无粘结性，符合锂电池的生产工艺需求；该双面胶带的胶层不含有离型剂等杂质，保持了胶层的纯度，胶层浸泡在电解液中能够保持高稳定性，耐电解液的腐蚀,不发生电化学反应，能够保持锂电池的性能，提高锂电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及粘结用品技术领域，尤其涉及一种锂电池用双面胶带及其制备方法。
背景技术
锂电池由于其能量密度高，可多次循环使用，寿命长，污染小，广泛使用在手机、笔记本等领域。随着科技的提高，各领域对锂电池要求越来越高，其中对锂电池的抗摔性能提出了很高的要求，锂电池的抗摔性能决定着锂电池的稳定性和安全性。锂电池抗摔性能主要是由极组与外包装材料的贴合性决定，若电池极组与外包装材料贴合性不好，当电池水平或者垂直运动时，极组和外包装材料就会有相对的运动，严重时会造成极组变形导致电池短路，从而带来电池着火、爆炸等危险。锂电池的外包装材料主要选择铝塑膜，铝塑膜由聚丙烯、铝、尼龙三层结构构成，其中靠电芯面的为聚丙烯材料，电芯粘结面为铝箔或聚乙烯隔膜。
锂电池厂家根据生产工艺流程要求，亟需一种一面常温下对铝箔和聚乙烯膜都有粘结性，另外一面在80℃以下对聚丙烯面无粘结性的双面胶带。
此外，双面胶带的制作过程中不能引入其他杂质，否则会影响锂电池性能。如现有技术中，有机硅离型纸转移法涂胶工艺中就会将离型剂部分转移至胶层，从而污染胶层，降低了锂电池的性能，降低了锂电池的使用寿命。
发明内容
本发明为克服上述缺陷而提供了一种锂电池用双面胶带及其制备方法，该锂电池用双面胶带一面常温下对铝箔和聚乙烯膜都有粘结性，另外一面在80℃以下对聚丙烯面无粘结性，符合锂电池的生产工艺需求；该双面胶带的胶层不含有离型剂等杂质，保持了胶层的纯度，胶层浸泡在电解液中能够保持高稳定性，耐电解液的腐蚀,不发生电化学反应，能够保持锂电池的性能，提高锂电池的使用寿命；该锂电池用双面胶带的制备方法将挤出式涂布和转移式涂布结合起来完成双面胶的一次性涂布，提高了生产效率，工艺简单，操作容易，涂布精度高，工艺中不使用带有有机硅离型剂的离型纸或离型膜，避免了转移涂布造成的离型剂转移，保持了胶层的纯度，保持了锂电池的性能。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案。
一种锂电池用双面胶带，包括从上到下依次连接的第一密封热熔压敏胶层、基膜层、第二密封热熔压敏胶层、常温无粘性密封胶层和双面无硅离型膜层。
其中，所述第一密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
其中，所述第二密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
其中，所述常温无粘性密封胶层，包括以下质量百分比的原料：
其中，所述SIS橡胶弹性体I的平均分子量大于所述SIS橡胶弹性体II的平均分子量。
其中，所述SIS橡胶弹性体I的平均分子量为30～40万。
其中，所述SIS橡胶弹性体II的平均分子量为15～30万。
其中，所述聚烯烃橡胶I为聚辛烯橡胶、聚庚烯橡胶、聚己烯橡胶、聚戊烯橡胶的一种或一种以上的混合物。
其中，所述聚烯烃橡胶II为聚丁烯橡胶、聚丙烯橡胶和聚乙烯橡胶的一种或一种以上的混合物。
其中，所述聚二烯为聚丁二烯、聚丙二烯和聚戊二烯的一种或一种以上的混合物。
其中，所述苯乙烯、丁二烯共聚物为SBS。
其中，所述石油树脂为氢化石油树脂。
其中，所述填料为木质粉、滑石粉和碳酸钙的一种或一种以上的混合物。
其中，所述溶剂为甲苯、异丙醇、二甲苯、异构十二烷和乙酸丁酯中的一种或一种以上的混合物。
其中，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过硫酸钾、偶氮二异丁腈和N，N-二乙基苯胺的一种或一种以上的混合物。
其中，所述基膜层为PET膜层。
其中，所述第一密封热熔压敏胶层和所述第二密封热熔压敏胶层的厚度均为2～30微米。
其中，所述基膜层的厚度为2～30微米，所述常温无粘性密封胶层的厚度为2～30微米。
其中，所述双面无硅离型膜的厚度为20～50微米。
其中，所述SIS橡胶弹性体I的平均分子量为30～40万，所述SIS橡胶弹性体II的平均分子量为15～30万。
一种锂电池用双面胶带的制备方法，包括以下加工步骤：
步骤A、将常温无粘性密封胶加入涂布机，启动涂布机，将双面无硅离型膜送入涂布机，在双面无硅离型膜的一侧面涂布上常温无粘性密封胶，形成常温无粘性密封胶层；
步骤B、将基膜安装到基膜放卷辊，将密封热熔压敏胶加入转移式刮刀涂布机，将密封热熔压敏胶加入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，将带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜安装到离型膜放卷辊；其中，所述融胶送胶装置设有精确计量型计量泵；
步骤C、启动所有设备，将基膜送到转移式刮刀涂布机，转移式刮刀涂布机利用转移式刮刀涂布头在基膜的一侧面涂布上密封热熔压敏胶，接着将基膜送入烘干装置，除去密封热熔压敏胶中的溶剂，形成第二密封热熔压敏胶层；
步骤D、将带有第二密封热熔压敏胶层的基膜和带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜送入离型膜贴合装置，使第二密封热熔压敏胶层与常温无粘性密封胶层贴合；
步骤E、将基膜送入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，挤出式涂布机利用挤出式涂布头在基膜的另一侧面涂布上密封热熔压敏胶，形成第一密封热熔压敏胶层；
步骤F、将基膜送到收卷装置进行收卷，即得成品。
本发明的有益效果为：
本发明的一种锂电池用双面胶带，包括从上到下依次连接的第一密封热熔压敏胶层、基膜层、第二密封热熔压敏胶层、常温无粘性密封胶层和双面无硅离型膜层；该锂电池用双面胶带一面常温下对铝箔和聚乙烯膜都有粘结性，另外一面在80℃以下对聚丙烯面无粘结性，符合锂电池的生产工艺需求；该双面胶带的胶层不含有离型剂等杂质，保持了胶层的纯度，胶层浸泡在电解液中能够保持高稳定性，耐电解液的腐蚀,不发生电化学反应，能够保持锂电池的性能，提高锂电池的使用寿命；
该密封热熔压敏胶采用饱和无反应性官能团树脂构成，树脂采用低极性材料合成，所以此胶对极性物质具有很好的稳定性；该密封热熔压敏胶作为锂电池内部应用的密封胶黏剂，没有使用如环烷油、橡胶油、松节油等小分子量的软化剂，从而提高了胶的耐化学性能；该密封热熔压敏胶主要成分为SIS橡胶弹性体、低分子量聚烯烃橡胶及石油树脂构成，其中低分子量的聚烯烃橡胶的引入不仅增加了密封热熔压敏胶的韧性，还对密封热熔压敏胶提供较好的初粘性；该密封热熔压敏胶有很好的耐锂电池电解液性能，常温浸泡不溶解，85℃浸泡24小时仅轻微溶解；该密封热熔压敏胶在锂电池中应用后，锂电池45℃充放电循环800次后电池容量仍然保持在80％以上，体现出良好的稳定性；该密封热熔压敏胶不含小分子量的软化剂如环烷油等，选择了不同分子量的SIS橡胶弹性体、低分子量的聚烯烃橡胶、石油树脂来调整热熔压敏胶的初粘性、熔融粘度及粘结性能，环烷油、橡胶油、松节油等软化剂的价格较高，省掉了环烷油、橡胶油、松节油等软化剂，降低了生产成本；
该常温无粘性密封胶在常温下对聚丙烯无粘性，高温高压下会对聚丙烯产生较大粘结力，采用饱和无反应性官能团树脂构成，树脂采用低极性材料合成，所以此胶对极性物质具有很好的稳定性，能够耐锂电池用电解液的浸泡和腐蚀，该常温无粘性密封胶不溶于锂电池用电解液，不参加电化学反应，利用了分子扩散原理合理搭配原材料类型，在40℃以下，部分原材料体现分层现象，在受到85℃以上高温高压后分子之间进行扩散从而产生粘结性能，达到永久粘结的目的；
一种锂电池用双面胶带的制备方法，包括以下加工步骤：步骤A、将常温无粘性密封胶加入涂布机，启动涂布机，将双面无硅离型膜送入涂布机，在双面无硅离型膜的一侧面涂布上常温无粘性密封胶，形成常温无粘性密封胶层；步骤B、将基膜安装到基膜放卷辊，将密封热熔压敏胶加入转移式刮刀涂布机，将密封热熔压敏胶加入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，将带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜安装到离型膜放卷辊；其中，所述融胶送胶装置设有精确计量型计量泵；步骤C、启动所有设备，将基膜送到转移式刮刀涂布机，转移式刮刀涂布机利用转移式刮刀涂布头在基膜的一侧面涂布上密封热熔压敏胶，接着将基膜送入烘干装置，除去密封热熔压敏胶中的溶剂，形成第二密封热熔压敏胶层；步骤D、将带有第二密封热熔压敏胶层的基膜和带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜送入离型膜贴合装置，使第二密封热熔压敏胶层与常温无粘性密封胶层贴合；步骤E、将基膜送入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，挤出式涂布机利用挤出式涂布头在基膜的另一侧面涂布上密封热熔压敏胶，形成第一密封热熔压敏胶层；步骤F、将基膜送到收卷装置进行收卷，即得成品；该锂电池用双面胶带的制备方法将挤出式涂布和转移式涂布结合起来完成双面胶的一次性涂布，提高了生产效率，工艺简单，操作容易，涂布精度高，工艺中不使用带有有机硅离型剂的离型纸或离型膜，避免了转移涂布造成的离型剂转移，保持了胶层的纯度，保持了锂电池的性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，这是本发明的较佳实施例。
实施例1。
本发明的一种锂电池用双面胶带，包括从上到下依次连接的第一密封热熔压敏胶层、基膜层、第二密封热熔压敏胶层、常温无粘性密封胶层和双面无硅离型膜层。
本实施例的第一密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
本实施例的第二密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
本实施例的常温无粘性密封胶层，包括以下质量百分比的原料：
本实施例的基膜层为PET膜层。
本实施例的第一密封热熔压敏胶层和所述第二密封热熔压敏胶层的厚度均为20微米。
本实施例的基膜层的厚度为10微米，所述常温无粘性密封胶层的厚度为20微米。
本实施例的双面无硅离型膜的厚度为20微米。
本实施例的SIS橡胶弹性体I的平均分子量为30万，所述SIS橡胶弹性体II的平均分子量为15万。
一种锂电池用双面胶带的制备方法，包括以下加工步骤：
步骤A、将常温无粘性密封胶加入涂布机，启动涂布机，将双面无硅离型膜送入涂布机，在双面无硅离型膜的一侧面涂布上常温无粘性密封胶，形成常温无粘性密封胶层；
步骤B、将基膜安装到基膜放卷辊，将密封热熔压敏胶加入转移式刮刀涂布机，将密封热熔压敏胶加入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，将带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜安装到离型膜放卷辊；本实施例的融胶送胶装置设有精确计量型计量泵；
步骤C、启动所有设备，将基膜送到转移式刮刀涂布机，转移式刮刀涂布机利用转移式刮刀涂布头在基膜的一侧面涂布上密封热熔压敏胶，接着将基膜送入烘干装置，除去密封热熔压敏胶中的溶剂，形成第二密封热熔压敏胶层；
步骤D、将带有第二密封热熔压敏胶层的基膜和带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜送入离型膜贴合装置，使第二密封热熔压敏胶层与常温无粘性密封胶层贴合；
步骤E、将基膜送入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，挤出式涂布机利用挤出式涂布头在基膜的另一侧面涂布上密封热熔压敏胶，形成第一密封热熔压敏胶层；
步骤F、将基膜送到收卷装置进行收卷，即得成品。
实施例2。
本发明的一种锂电池用双面胶带，包括从上到下依次连接的第一密封热熔压敏胶层、基膜层、第二密封热熔压敏胶层、常温无粘性密封胶层和双面无硅离型膜层。
本实施例的第一密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
本实施例的第二密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
本实施例的常温无粘性密封胶层，包括以下质量百分比的原料：
本实施例的基膜层为PET膜层。
本实施例的第一密封热熔压敏胶层和所述第二密封热熔压敏胶层的厚度均为25微米。
本实施例的基膜层的厚度为15微米，所述常温无粘性密封胶层的厚度为25微米。
本实施例的双面无硅离型膜的厚度为30微米。
本实施例的SIS橡胶弹性体I的平均分子量为40万，所述SIS橡胶弹性体II的平均分子量为30万。
一种锂电池用双面胶带的制备方法，包括以下加工步骤：
步骤A、将常温无粘性密封胶加入涂布机，启动涂布机，将双面无硅离型膜送入涂布机，在双面无硅离型膜的一侧面涂布上常温无粘性密封胶，形成常温无粘性密封胶层；
步骤B、将基膜安装到基膜放卷辊，将密封热熔压敏胶加入转移式刮刀涂布机，将密封热熔压敏胶加入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，将带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜安装到离型膜放卷辊；本实施例的融胶送胶装置设有精确计量型计量泵；
步骤C、启动所有设备，将基膜送到转移式刮刀涂布机，转移式刮刀涂布机利用转移式刮刀涂布头在基膜的一侧面涂布上密封热熔压敏胶，接着将基膜送入烘干装置，除去密封热熔压敏胶中的溶剂，形成第二密封热熔压敏胶层；
步骤D、将带有第二密封热熔压敏胶层的基膜和带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜送入离型膜贴合装置，使第二密封热熔压敏胶层与常温无粘性密封胶层贴合；
步骤E、将基膜送入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，挤出式涂布机利用挤出式涂布头在基膜的另一侧面涂布上密封热熔压敏胶，形成第一密封热熔压敏胶层；
步骤F、将基膜送到收卷装置进行收卷，即得成品。
实施例3。
本发明的一种锂电池用双面胶带，包括从上到下依次连接的第一密封热熔压敏胶层、基膜层、第二密封热熔压敏胶层、常温无粘性密封胶层和双面无硅离型膜层。
本实施例的第一密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
本实施例的第二密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
本实施例的常温无粘性密封胶层，包括以下质量百分比的原料：
本实施例的基膜层为PET膜层。
本实施例的第一密封热熔压敏胶层和所述第二密封热熔压敏胶层的厚度均为30微米。
本实施例的基膜层的厚度为30微米，所述常温无粘性密封胶层的厚度为30微米。
本实施例的双面无硅离型膜的厚度为50微米。
本实施例的SIS橡胶弹性体I的平均分子量为35万，所述SIS橡胶弹性体II的平均分子量为25万。
一种锂电池用双面胶带的制备方法，包括以下加工步骤：
步骤A、将常温无粘性密封胶加入涂布机，启动涂布机，将双面无硅离型膜送入涂布机，在双面无硅离型膜的一侧面涂布上常温无粘性密封胶，形成常温无粘性密封胶层；
步骤B、将基膜安装到基膜放卷辊，将密封热熔压敏胶加入转移式刮刀涂布机，将密封热熔压敏胶加入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，将带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜安装到离型膜放卷辊；本实施例的融胶送胶装置设有精确计量型计量泵；
步骤C、启动所有设备，将基膜送到转移式刮刀涂布机，转移式刮刀涂布机利用转移式刮刀涂布头在基膜的一侧面涂布上密封热熔压敏胶，接着将基膜送入烘干装置，除去密封热熔压敏胶中的溶剂，形成第二密封热熔压敏胶层；
步骤D、将带有第二密封热熔压敏胶层的基膜和带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜送入离型膜贴合装置，使第二密封热熔压敏胶层与常温无粘性密封胶层贴合；
步骤E、将基膜送入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，挤出式涂布机利用挤出式涂布头在基膜的另一侧面涂布上密封热熔压敏胶，形成第一密封热熔压敏胶层；
步骤F、将基膜送到收卷装置进行收卷，即得成品。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种锂电池用双面胶带，其特征在于：包括从上到下依次连接的第一密封热熔压敏胶层、基膜层、第二密封热熔压敏胶层、常温无粘性密封胶层和双面无硅离型膜层，
所述第一密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
所述第二密封热熔压敏胶层，包括以下质量百分比的原料：
所述常温无粘性密封胶层，包括以下质量百分比的原料：
2.根据权利要求1所述的一种锂电池用双面胶带，其特征在于：所述基膜层为PET膜层。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池用双面胶带，其特征在于：所述第一密封热熔压敏胶层和所述第二密封热熔压敏胶层的厚度均为2～30微米。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池用双面胶带，其特征在于：所述基膜层的厚度为2～30微米，所述常温无粘性密封胶层的厚度为2～30微米。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池用双面胶带，其特征在于：所述双面无硅离型膜的厚度为20～50微米。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池用双面胶带，其特征在于：所述SIS橡胶弹性体I的平均分子量为30～40万，所述SIS橡胶弹性体II的平均分子量为15～30万。
7.如权利要求1-6任意一项所述的一种锂电池用双面胶带的制备方法，其特征在于：包括以下加工步骤：
步骤A、将常温无粘性密封胶加入涂布机，启动涂布机，将双面无硅离型膜送入涂布机，在双面无硅离型膜的一侧面涂布上常温无粘性密封胶，形成常温无粘性密封胶层；
步骤B、将基膜安装到基膜放卷辊，将密封热熔压敏胶加入转移式刮刀涂布机，将密封热熔压敏胶加入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，将带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜安装到离型膜放卷辊；其中，所述融胶送胶装置设有精确计量型计量泵；
步骤C、启动所有设备，将基膜送到转移式刮刀涂布机，转移式刮刀涂布机利用转移式刮刀涂布头在基膜的一侧面涂布上密封热熔压敏胶，接着将基膜送入烘干装置，除去密封热熔压敏胶中的溶剂，形成第二密封热熔压敏胶层；
步骤D、将带有第二密封热熔压敏胶层的基膜和带有常温无粘性密封胶层的双面无硅离型膜送入离型膜贴合装置，使第二密封热熔压敏胶层与常温无粘性密封胶层贴合；
步骤E、将基膜送入带有融胶送胶装置的挤出式涂布机，挤出式涂布机利用挤出式涂布头在基膜的另一侧面涂布上密封热熔压敏胶，形成第一密封热熔压敏胶层；
步骤F、将基膜送到收卷装置进行收卷，即得成品。
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