CN107645012A - 一种用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法及热敏胶带的应用方法 - Google Patents

一种用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法及热敏胶带的应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法及热敏胶带的应用方法。一种用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法包括以下步骤：S10：将水性处理剂涂布于热敏胶带非粘性一侧的表面；S20：将涂布有水性处理剂固化于热敏胶带非粘性一侧的表面；S30：将热敏胶涂布于基材背离水性处理剂的一侧并固化。本发明通过对热敏胶带非粘性一侧的表面固化水性处理剂，有效改变水性的聚合物浆料在热敏胶带非粘性一侧表面的润湿和铺展。从而可以避免在涂布过程中，水性聚合物浆料在热敏胶带非粘性一侧的表面的异常收缩，导致与热敏胶带四周连接处的聚合物浆料的厚度增加。

Description

一种用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法及热敏胶带的应用 方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池的技术领域，具体而言，一种用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法及热敏胶带的应用方法。
背景技术
锂离子电池具有工作电压高、能量密度大(重量轻)、长循环寿命、无记忆效应和无污染等优点，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，成为各类电子产品的主力电源。由于锂离子电池是绿色环保型无污染的二次电池，符合当今各国能源环保方面大的发展需求，在各行各业的使用量正在迅速增加。目前二次锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及MP3等数码电子产品外，近年在电动车、电动自行车等一些大功率电池方面也已经开始使用。
目前锂离子电池中电极均采用连续性涂布生产阴极和阳极，涂布是锂离子电池正极制作中的关键环节，好的正极材料对电池容量等性能有直接影响。所谓涂布就是指糊状聚合物、熔融态聚合物或聚合物溶液涂布于薄膜上制得复合膜的方法，对于锂离子电池而言，涂布基片(薄膜)是金属箔，一般为铜箔或者铝箔。
涂布过程即将从基片放入涂布机(称为放卷)到涂布后的基片从涂布机中出来(称为放卷)的若干连续工序并且涂布完毕后采用激光清洗局部电极表面，以方便与极耳焊接。但由于在激光清洗中，铝箔或者铜箔表面存在高温氧化，导致铝箔或者铜箔性能降低，因此，该方法降低了锂离子电池的使用寿命后单位容量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法，包括以下步骤：
S10：将水性处理剂涂布于基材一侧的表面；
S20：将上述涂布的水性处理剂固化于基材一侧的表面；
S30：将热敏胶涂布于基材背离水性处理剂的一侧并固化。
在某些实施方式中，所述水性处理剂为水溶性硅油。
在某些实施方式中，所述水性处理剂为水性聚氨酯。
在某些实施方式中，所述水性处理剂为聚酯。
在某些实施方式中，所述步骤S20中通过烘烤将水性处理剂固化于热敏胶带非粘性一侧的表面。
在某些实施方式中，所述烘烤温度为120～150度。
在某些实施方式中，所述烘烤时间为1～10分钟。
在某些实施方式中，所述步骤S20后还包括将经过烘烤后非粘性一侧的表面固化有水性处理剂的热敏胶带放置至室温的过程。
本发明还提供了一种热敏胶带的应用方法，包括以下步骤：
步骤一：基片表面包括极耳连接区和涂布区；所述极耳连接区贴合热敏性胶带；所述热敏性胶带非粘性一侧的表面固化有水性处理剂；
步骤二：将聚合物浆料涂布在基片及所述热敏性胶带的表面，制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片；
步骤三：将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤至涂布于所述热敏性胶带表面的聚合物浆料所形成的复合膜与涂布于所述涂布区表面聚合物浆料所形成的复合膜分离，从而制得复合膜基片。
在某些实施方式中，还包括将热敏性胶带以及涂布于所述热敏性胶带表面形成的复合膜由所述复合膜基片剥离的过程。
本发明提供的一种用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法及热敏胶带的应用方法的优点在于：
将热敏性胶带的尺寸裁剪后粘贴在基片的极耳连接区，使得热敏性胶带在基片涂布聚合物浆料前，贴合在铝箔或者铜箔基片上需要保护的位置处。避免聚合物浆料直接涂布在极耳连接区。涂布完聚合物浆料后，经过涂布基片放入烘箱内进行烘烤。在烘箱前段，聚合物浆料还未完全烘干前，热敏性胶带已开始发泡、体积膨胀、粘性降低，热敏性胶带的边缘开始出现卷曲，使得热敏性胶带表面的聚合物胶料在烘干成为复合膜的过程中，即与涂布区表面的聚合物浆料形成的复合膜分开。在烘箱中后端时，随着烘箱内温度升高，热敏性胶带继续发泡，粘性进一步降低至热敏性胶带完全卷曲。热敏性胶带表面的复合膜与涂布区表面形成的复合膜完全开裂。当复合膜基片从烘箱中取出后，热敏性胶带及其表面覆盖的复合膜可以从复合膜基片上剥离。从而获得了，极耳连接区未覆盖聚合物浆料的复合膜基片。无需激光清洗就可直接焊接极耳，避免了基片在激光清洗的过程中，由于温度过高而被氧化，导致基片的性能降低的现象。
并且通过对热敏胶带非粘性一侧固化水性处理剂，可以有效改变水性的聚合物浆料在热敏胶带非粘性一侧表面的润湿和铺展。从而可以避免在涂布过程中，水性聚合物浆料在热敏胶带非粘性一侧的表面的异常收缩，导致与热敏胶带四周连接处的聚合物浆料的厚度增加。使得水性聚合物浆料在PET(聚酯薄膜)膜为基材的热敏胶带非粘性一侧的表面均匀的铺展、润湿。从而有效的避免在高压叠压过程中压裂或压断极耳。
附图说明
应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施方式的热敏胶带的表面处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例的方式对本发明的权利要求做进一步的详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。
但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
参见图1，本发明提供了一种热敏胶带的表面处理方法，包括以下步骤：
S10：将水性处理剂涂布于基材一侧的表面；
S20：将上述涂布的水性处理剂固化于基材一侧的表面；
S30：将热敏胶涂布于基材背离水性处理剂的一侧并固化。
上述，可以理解的是，将热敏性胶带的尺寸裁剪后粘贴在基片的极耳连接区，使得热敏性胶带在基片涂布聚合物浆料前，贴合在铝箔或者铜箔基片上需要保护的位置处。避免聚合物浆料直接涂布在极耳连接区。涂布完聚合物浆料后，经过涂布基片放入烘箱内进行烘烤。在烘箱前段，聚合物浆料还未完全烘干前，热敏性胶带已开始发泡、体积膨胀、粘性降低，热敏性胶带的边缘开始出现卷曲，使得热敏性胶带表面的聚合物胶料在烘干成为复合膜的过程中，即与涂布区表面的聚合物浆料形成的复合膜分开。在烘箱中后端时，随着烘箱内温度升高，热敏性胶带继续发泡，粘性进一步降低至热敏性胶带完全卷曲。热敏性胶带表面的复合膜与涂布区表面形成的复合膜完全开裂。当复合膜基片从烘箱中取出后，热敏性胶带及其表面覆盖的复合膜可以从复合膜基片上剥离。从而获得了，极耳连接区未覆盖聚合物浆料的复合膜基片。无需激光清洗就可直接焊接极耳，避免了基片在激光清洗的过程中，由于温度过高而被氧化，导致基片的性能降低的现象。
并且通过对热敏胶带非粘性一侧固化水性处理剂，可以有效改变水性的聚合物浆料在热敏胶带非粘性一侧表面的润湿和铺展。从而可以避免在涂布过程中，水性聚合物浆料在热敏胶带非粘性一侧的表面的异常收缩，导致与热敏胶带四周连接处的聚合物浆料的厚度增加。使得水性聚合物浆料在PET(聚酯薄膜)膜为基材的热敏胶带非粘性一侧的表面均匀的铺展、润湿。从而有效的避免在高压叠压过程中压裂或压断极耳。
需要注意的是，在处理基材时，应先涂布水性处理剂，再涂布热敏胶，避免由于水性处理剂固化时温度较高导致热敏胶的先行发泡，使得热敏胶带失去其功效。一般基材是指PET膜(聚酯薄膜)。
进一步的，所述水性处理剂为水溶性硅油。
上述，聚醚改性硅油是用聚醚与聚二甲基硅氧烷接枝共聚而成的一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂，在制作产品时，通过改造硅油链节数或改变聚醚Eo与Po之配比及改变其链节数和末端基团可获得性能各异的各种有机硅表面活性剂，以满足多种行业的需要。
此处通过水溶性硅油固化在热敏胶带非粘性一侧的表面，可以很好的提高热敏胶带非粘性一侧表面的亲水性，使得水性聚合物浆料能够均匀的涂布在热敏胶带的表面，而不影响热敏胶带周围的水性聚合物的厚度。使得水性聚合物胶料经过烘烤成为复合膜后，可以较为整齐的随着热敏胶带剥离。避免在高压叠压过程中压裂或压断基片上的极耳连接区。
进一步的，所述水性处理剂为水性聚氨酯。
进一步的，所述水性处理剂为聚酯。
进一步的，所述步骤S20中通过烘烤将水性处理剂固化于热敏胶带非粘性一侧的表面。
进一步的，所述烘烤温度为120～150度。
进一步的，所述烘烤时间为1～10分钟。
进一步的，所述步骤S20后还包括将经过烘烤后非粘性一侧的表面固化有水性处理剂的热敏胶带放置至室温的过程。
本发明还提供了一种热敏胶带的应用方法，包括以下步骤：
步骤一：基片表面包括极耳连接区和涂布区；所述极耳连接区贴合热敏性胶带；所述热敏性胶带非粘性一侧的表面固化有水性处理剂；
步骤二：将聚合物浆料涂布在基片及所述热敏性胶带的表面，制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片；
步骤三：将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤至涂布于所述热敏性胶带表面的聚合物浆料所形成的复合膜与涂布于所述涂布区表面聚合物浆料所形成的复合膜分离，从而制得复合膜基片。
进一步的，还包括将热敏性胶带以及涂布于所述热敏性胶带表面形成的复合膜由所述复合膜基片剥离的过程。
需要理解的是，该热敏胶带的表面处理方法不仅可以用于锂电池的制备还可以用于其他种类电池的制备。
为了便于理解本发明，下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
实施例1
将水溶性硅油涂布于基材的一面，经130至150度烘烤1分钟固化后，再在基材另一面涂布一层热敏胶；
将处理后的热敏性胶带裁剪成半径为2cm的圆片。取铝箔制成的基片，在基片表面粘贴半径为2cm的热敏性胶带剪成的圆片。将糊状聚合物涂布在基片表面的涂布区和粘贴了热敏性胶带的极耳连接区。制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片。将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤，在烘烤的前端，烘箱内的温度为60～100摄氏度，观察烘箱的温度指示装置，当烘箱内的温度上升至105～120摄氏度，烘烤10min后，取出制得的复合膜基片。用刷子将热敏性胶带及其表面的聚合物浆料所形成的复合膜剥离与复合膜基片。
实施例2
将水性聚氨酯涂布于热敏胶带的表面，放置于加热平台，经130度烘烤5分钟后固化后，再在基材背离水性聚氨酯的一侧涂布热敏胶备用；
将备用的热敏性胶带裁剪成为长为1cm，宽为2cm的矩形片。取铜箔制成的基片，在基片表面粘贴热敏性胶带剪成的矩形片。将熔融态聚合物涂布在基片表面的涂布区和粘贴了热敏性胶带的极耳连接区。制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片。将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤，在烘烤的前端，烘箱内的温度为50～80摄氏度，观察烘箱的温度指示装置，当烘箱内的温度上升至85～100摄氏度，烘烤20min后，取出制得的复合膜基片。用镊子将热敏性胶带及其表面的聚合物浆料所形成的复合膜剥离与复合膜基片。
实施例3
将聚酯涂布于热敏胶带的表面，放置于加热平台，经150度烘烤8分钟固化后再在基材背离水性聚氨酯的一侧涂布热敏备用；
将备用的热敏性胶带裁剪成为边长为1cm的等边三角形片。取铜箔制成的基片，在基片表面粘贴热敏性胶带剪成的三角形片。将聚合物溶液涂布在基片表面的涂布区和粘贴了热敏性胶带的极耳连接区。制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片。将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤，在烘烤的前端，烘箱内的温度为70～110摄氏度，观察烘箱的温度指示装置，当烘箱内的温度上升至115～130摄氏度，烘烤50min后，取出制得的复合膜基片。用镊子将热敏性胶带及其表面的聚合物浆料所形成的复合膜剥离与复合膜基片。
实施例4
将聚酯涂布于热敏胶带的表面，放置于加热平台，经120度烘烤10分钟固化后再在基材背离水性聚氨酯的一侧涂布热敏备用；
将备用热敏性胶带裁剪成为半径为0.3cm的圆片。取铜箔制成的基片，在基片表面粘贴热敏性胶带剪成的圆片。将聚合物溶液涂布在基片表面的涂布区和粘贴了热敏性胶带的极耳连接区。制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片。将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤，在烘烤的前端，烘箱内的温度为40～70摄氏度，观察烘箱的温度指示装置，当烘箱内的温度上升至75～90摄氏度，烘烤50min后，取出制得的复合膜基片。用刷子将热敏性胶带及其表面的聚合物浆料所形成的复合膜剥离与复合膜基片。
实施例5
将聚酯涂布于热敏胶带的表面，放置于加热平台，经150度烘烤3分钟固化后再在基材背离水性聚氨酯的一侧涂布热敏备用；
将备用的热敏性胶带裁剪成为半径为0.1cm的圆片。取铝箔制成的基片，在基片表面粘贴热敏性胶带剪成的圆片。将糊状聚合物涂布在基片表面的涂布区和粘贴了热敏性胶带的极耳连接区。制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片。将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤，在烘烤的前端，烘箱内的温度为50～80摄氏度，观察烘箱的温度指示装置，当烘箱内的温度上升至85～100摄氏度，烘烤30min后，取出制得的复合膜基片。用刷子将热敏性胶带及其表面的聚合物浆料所形成的复合膜剥离与复合膜基片。
实施例6
将水性硅油涂布于热敏胶带的表面，放置于加热平台，经150度烘烤10分钟固化后再在基材背离水性聚氨酯的一侧涂布热敏备用；
将备用的热敏性胶带裁剪成为半径为0.06cm的圆片。取铝箔制成的基片，在基片表面粘贴热敏性胶带剪成的圆片。将糊状聚合物涂布在基片表面的涂布区和粘贴了热敏性胶带的极耳连接区。制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片。将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤，在烘烤的前端，烘箱内的温度为80～100摄氏度，观察烘箱的温度指示装置，当烘箱内的温度上升至105～130摄氏度，烘烤15min后，取出制得的复合膜基片。用刷子将热敏性胶带及其表面的聚合物浆料所形成的复合膜剥离与复合膜基片。
实施例7
将水性聚氨酯涂布于热敏胶带的表面，放置于加热平台，经135度烘烤6分钟固化后再在基材背离水性聚氨酯的一侧涂布热敏备用；
将备用的热敏性胶带裁剪成为半径为0.03cm的圆片。取铝箔制成的基片，在基片表面粘贴热敏性胶带剪成的圆片。将糊状聚合物涂布在基片表面的涂布区和粘贴了热敏性胶带的极耳连接区。制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片。将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤，在烘烤的前端，烘箱内的温度为90～105摄氏度，观察烘箱的温度指示装置，当烘箱内的温度上升至110～140摄氏度，烘烤12min后，取出制得的复合膜基片。用刷子将热敏性胶带及其表面的聚合物浆料所形成的复合膜剥离与复合膜基片。
实施例8
将水性硅油涂布于热敏胶带的表面，放置于加热平台，经145度烘烤7分钟固化后再在基材背离水性聚氨酯的一侧涂布热敏备用；
将备用的热敏性胶带裁剪成为半径为0.01cm的圆片。取铝箔制成的基片，在基片表面粘贴热敏性胶带剪成的圆片。将糊状聚合物涂布在基片表面的涂布区和粘贴了热敏性胶带的极耳连接区。制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片。将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤，在烘烤的前端，烘箱内的温度为60～95摄氏度，观察烘箱的温度指示装置，当烘箱内的温度上升至100～130摄氏度，烘烤25min后，取出制得的复合膜基片。用刷子将热敏性胶带及其表面的聚合物浆料所形成的复合膜剥离与复合膜基片。
申请人声明，本发明通过上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程。并且即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S10：将水性处理剂涂布于基材一侧的表面；
S20：将上述涂布的水性处理剂固化于基材一侧的表面；
S30：将热敏胶涂布于基材背离水性处理剂的一侧并固化。
2.如权利要求1所述的用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法，其特征在于：所述水性处理剂为水溶性硅油。
3.如权利要求1所述的用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法，其特征在于：所述水性处理剂为水性聚氨酯。
4.如权利要求1所述的用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法，其特征在于：所述水性处理剂为聚酯。
5.如权利要求1所述的用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法，其特征在于：所述步骤S20中通过烘烤将水性处理剂固化于热敏胶带非粘性一侧的表面。
6.如权利要求5所述的用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法，其特征在于：所述烘烤温度为120～150度。
7.如权利要求5所述的用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法，其特征在于：所述烘烤时间为1～10分钟。
8.如权利要求5所述的用于锂离子电池阳极热敏胶带的表面处理方法，其特征在于：所述步骤S20后还包括将经过烘烤后非粘性一侧的表面固化有水性处理剂的热敏胶带放置至室温的过程。
9.热敏胶带的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：基片表面包括极耳连接区和涂布区；所述极耳连接区贴合热敏性胶带；所述热敏交代非粘性一侧的表面固化有水性处理剂；
步骤二：将聚合物浆料涂布在基片及所述热敏性胶带的表面，制成涂布区和极耳连接区依次排列的涂布基片；
步骤三：将制得的涂布基片放入烘箱中烘烤至涂布于所述热敏性胶带表面的聚合物浆料所形成的复合膜与涂布于所述涂布区表面聚合物浆料所形成的复合膜分离，从而制得复合膜基片。
10.权利要求9所述的热敏胶带的应用方法，其特征在于：还包括将热敏性胶带以及涂布于所述热敏性胶带表面形成的复合膜由所述复合膜基片剥离的过程。
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