CN109777326A - 一种提升电芯安全性能的uv胶及其涂覆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种提升电芯安全性能的UV胶及其涂覆方法，其包括如下重量百分比组成：丙烯酸树脂30％～55％、丁苯橡胶1％‑5％、双酚F环氧树脂或改性双酚F环氧树脂10％‑15％、多元不饱和树脂15％～40％、光起始剂5％‑10％。本发明使用UV胶固化电芯顶部及底部隔膜，相比电芯热压技术既节约成本，又在一定程度上提升安全性能；相比隔膜涂覆技术显著提升安全性能；且UV胶能够快速固化便于自动化生产，耐高低温及有机溶剂使其能有效存在于电芯之中，不因环境失效，最大限度提升电芯的安全性能。

Description

一种提升电芯安全性能的UV胶及其涂覆方法
技术领域
本发明涉及锂电池电芯技术领域，特别涉及一种提升电芯安全性能的UV胶及其涂覆方法。
背景技术
现有的电芯热压技术，通过热压使得极片跟隔膜黏合，成本较高，而隔膜涂覆技术不能确保始终覆盖极片起到绝缘作用；且目前的锂离子电芯厂家在生产锂离子电芯时，其顶部1及底部2隔膜不做处理，依靠隔膜过量隔离正负极极片，电芯在热冲击等条件下，电芯隔膜收缩、电芯形变等均很容易导致内部短路。
因此，现有技术存在以下问题：
(1)、电芯热压技术，热压电芯需要热压设备，提升了制造成本；而且加热对隔膜不友好，降低了隔膜的物理性能；
(2)、隔膜表面涂覆技术，涂覆层厚度存在差异及涂覆层脱落，使得隔膜一致性较差，导致电芯一致性较差；涂覆层一般是氧化铝，而氧化铝不具备黏结性，所以隔膜不能跟极片黏合以阻止隔膜跟极片错位。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提升电芯安全性能的UV胶及其涂覆方法。
为实现上述目的，本发明首先提供一种提升电芯安全性能的UV胶，其包括如下重量百分比组成：丙烯酸树脂30％～55％、丁苯橡胶1％-5％、双酚F环氧树脂或改性双酚F环氧树脂10％-15％、多元不饱和树脂15％～40％、光起始剂5％-10％。
优选地，所述光起始剂选自乙烯基醚、安息香甲醚、二苯甲酮中的一种或多种。
本发明还提供上述UV胶的涂覆方法，具体包括以下步骤：
(1)、在电芯顶部1及底部2隔膜边缘均匀涂覆调配好的UV胶液；
(2)、通过低强度紫外线照射，使隔膜黏合，隔膜黏合后使得正负极极片处于完全隔离状态，正负极极片在热冲击条件下也不接触，提升了电芯安全性能。
优选地，所述通过低强度紫外线照射的条件为：紫外线强度为15-30mW/cm2，紫外线照射时间为5-10s。
采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
本发明使用UV胶固化电芯顶部1及底部2隔膜，相比电芯热压技术既节约成本，又在一定程度上提升安全性能；相比隔膜涂覆技术显著提升安全性能；且UV胶能够快速固化便于自动化生产，耐高低温及有机溶剂使其能有效存在于电芯之中，不因环境失效，最大限度提升电芯的安全性能。
附图说明
图1为本发明涉及的电芯结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。
首先，制备如下组成的胶水
①UV胶的制备
按照重量百分比的组分制UV胶：丙烯酸树脂30％～55％、丁苯橡胶1％-5％、双酚F环氧树脂10％-15％、多元不饱和树脂15％～40％、光起始剂混合液5％-10％。将制备好的胶水做好标识备用。
②改性UV胶的制备
按照重量百分比的组分制改性UV胶：丙烯酸树脂30％～55％、丁苯橡胶1％-5％、改性双酚F环氧树脂10％-15％、多元不饱和树脂15％～40％、光起始剂混合液5％-10％。将制备好的胶水做好标识备用。
实施例1-1-基膜
参考图1所示的电芯结构，选取制备好的基膜电芯备用，将UV胶水均匀的涂覆在电芯顶部1及底部2隔膜上，涂宽0.5-1mm，涂厚2-6μm，再将电芯用低强度紫外线(紫外线强度为15-30mW/cm2，紫外线照射时间为5-10s)照射使胶黏合，黏合深度为0.25mm-0.5mm，完成电芯顶部1及底部2隔膜固化处理。将所得电芯做好区分后按照正常电芯制作流程完成后续制作，最终完成电芯制作。
实施例1-2-陶瓷隔膜
选取制备好的基膜电芯备用，将UV胶水均匀的涂覆在电芯顶部1及底部2隔膜上，涂宽0.5-1mm，涂厚2-6μm，将涂胶电芯用低强度紫外线(紫外线强度为15-30mW/cm2，紫外线照射时间为5-10s)照射使胶黏合，黏合深度为0.25mm-0.5mm，完成电芯顶部1及底部2隔膜固化处理。将所得电芯做好区分后按照正常电芯制作流程完成后续制作，最终完成电芯制作。
实施例2-1-基膜
选取制备好的基膜电芯备用，将改性UV胶水均匀的涂覆在电芯顶部1及底部2隔膜上，涂宽0。5-1mm，涂厚2-6μm，将涂胶电芯用低强度紫外线(紫外线强度为60-80mW/cm2，紫外线照射时间为2-8s)照射使胶黏合，黏合深度为0.25mm-0.5mm，完成电芯顶部1及底部2隔膜固化处理。将所得电芯做好区分后按照正常电芯制作流程完成后续制作，最终完成电芯制作。
实施例2-2-陶瓷隔膜
选取制备好的基膜电芯备用，将改性UV胶水均匀的涂覆在电芯顶部1及底部2隔膜上，涂宽0.5-1mm，涂厚2-6μm，将涂胶电芯用低强度紫外线(紫外线强度为60-80mW/cm2，紫外线照射时间为2-8s)照射使胶黏合，黏合深度为0.25mm-0.5mm，完成电芯顶部1及底部2隔膜固化处理。将所得电芯做好区分后按照正常电芯制作流程完成后续制作，最终完成电芯制作。
比较例1：使用基膜按传统工艺直接制作电芯
比较例2：使用陶瓷隔膜按传统工艺直接制作电芯
表1
通过上述实施例及表1的结果展示，说明本发明利用UV胶均匀涂覆电芯顶部1及底部2隔膜，并使用UV灯使顶部1及底部2隔膜固化成整体，UV胶在一定强度紫外线照射下迅速固化，耐高低温及耐有机溶剂，提升了电芯的安全性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种提升电芯安全性能的UV胶，其特征在于，包括如下重量百分比组成：丙烯酸树脂30％～55％、丁苯橡胶1％-5％、双酚F环氧树脂或改性双酚F环氧树脂10％-15％、多元不饱和树脂15％～40％、光起始剂5％-10％。
2.根据权利要求1所述的提升电芯安全性能的UV胶，所述光起始剂选自乙烯基醚、安息香甲醚、二苯甲酮中的一种或多种。
3.一种提升电芯安全性能的UV胶的涂覆方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)、在电芯顶部1及底部2隔膜边缘均匀涂覆调配好的UV胶液；
(2)、通过低强度紫外线照射，使隔膜黏合，隔膜黏合后使得正负极极片处于完全隔离状态，正负极极片在热冲击条件下也不接触，提升了电芯安全性能。
4.根据权利要求3所述的UV胶的涂覆方法，其特征在于，所述通过低强度紫外线照射的条件为：紫外线强度为15-30mW/cm2，紫外线照射时间为5-10s。
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