CN112457789A - 一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，具体涉及胶带领域，包括基材层，所述基材层上涂布有聚烯烃压敏胶黏层，所述原料的质量百分比如下所示：高分子量饱和热塑性弹性体100份、低分子量聚烯烃5～30份、氢化石油树脂10～50份、C5石油树脂0～20份、有机溶剂300～420份和抗氧剂0.1～1.0份。本发明的胶带对电池极片与极耳有着良好的粘结力，长期浸泡在电解液中其黏着力仍有较高的稳定性，胶层具有良好的耐电解液腐蚀性，不会对电解液造成污染，对电池的充放电性能造成较小影响；能够承受充放电过程中产生的高温，具有良好的耐高温稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及胶带技术领域，更具体地说，本发明涉及一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法。
背景技术
目前，锂电极片贴胶和终止胶带等，主要以PI或PET薄膜为基材，在基材表面涂布一层聚丙烯酸酯类压敏胶粘剂而成。锂电池电解液的主体成份是碳酸酯类极性溶剂，且电解液体系呈弱酸性，聚丙烯酸酯类胶粘剂在电解液中的耐久性不佳，使用过程中易受电解液的侵蚀，胶层被破坏胶带粘性很快下降、失效，甚至会变形脱落造成短路；同时也严重污染了电解液造成电池充放电性能降低，对锂电池的使用寿命造成较大不良影响。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，通过本发明制备方法制得的胶带对电池极片与极耳有着良好的粘结力，长期浸泡在电解液中其黏着力仍有较高的稳定性，胶层具有良好的耐电解液腐蚀性，不会对电解液造成污染，对电池的充放电性能造成较小影响；能够承受充放电过程中产生的高温，具有良好的耐高温稳定性，从而有效的固定极耳在极片上的位置，较大程度上提高了锂电池的安全性和使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，所述耐高温防腐蚀的极片胶带包括基材层，所述基材层上涂布有聚烯烃压敏胶黏层，所述原料的质量百分比如下所示：高分子量饱和热塑性弹性体100份、低分子量聚烯烃5～30份、氢化石油树脂10～50份、C5石油树脂0～20份、有机溶剂300～420份和抗氧剂0.1～1.0份。
在一个优选的实施方式中，所述基材层采用非硅离型剂预处理的聚酰亚胺(PI)薄膜，且所述基材层的厚度为12～50μm。
在一个优选的实施方式中，所述聚烯烃压敏胶黏层的厚度为7～20μm。
在一个优选的实施方式中，所述高分子量饱和热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚异丁烯、聚丁二烯中的一种或几种的复合。
在一个优选的实施方式中，所述低分子量饱和热塑性弹性体包括，低分子量聚异丁烯，低分子量聚丁二烯，其数均分子量在1300～13000其中一种或几种的混合。
在一个优选的实施方式中，所述氢化石油树脂为氢化双环戊二烯树脂，软化点在100～140℃。
在一个优选的实施方式中，所述C5石油树脂的软化点在150～160℃。
在一个优选的实施方式中，所述有机溶剂为甲苯。
在一个优选的实施方式中，所述抗氧剂为1010、168和1076中的一种或几种的复合。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明制得的胶带对极片与极耳有着良好的粘结力，浸泡于电解液中85℃/48h后，剥离力保持在80％以上，胶带依然很好的粘附在极片上，胶带色泽、形状皆未变，电解液轻微变黄，有效固定极耳与极片位置，较大程度上提高了锂电池的安全性；
2、本发明制得的胶带贴合在极片上，经过140℃/2h后在23℃/50％湿度条件下冷却1h后揭开胶层完好无残胶脱基等胶面被破坏现象，在高温下依然能够稳定，发挥良好的黏贴固定功能，在电池充放电过程中较大程度上提高了电池的安全性和使用寿命；
3、本发明制得的胶带贴合在极片后，浸泡于电解液中85℃/50天条件下，对其进行充放电测试，电池的放电电压由原来的4.2V仅下降至3.9V，且胶层并未出现焦化变黑现象，本胶带在电解液中能够很稳定存在，对电池的充放电性能影响很小，有效提高电池的使用寿命；且在手动剥离时胶带不会在极片上产生脱基残胶的问题，胶层在电解液中相当稳定。
附图说明
图1为本发明胶带的立体结构示意图；
图2为本发明胶带的剖面结构示意图。
附图标记为：1胶带本体、11基材层、12聚烯烃压敏胶黏层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，所述耐高温防腐蚀的极片胶带包括基材层11，所述基材层11上涂布有聚烯烃压敏胶黏层12，所述原料的质量百分比如下所示：高分子量饱和热塑性弹性体100份、低分子量聚烯烃5～30份、氢化石油树脂10～50份、C5石油树脂0～20份、有机溶剂300～420份和抗氧剂0.1～1.0份。
所述基材层11采用非硅离型剂预处理的聚酰亚胺(PI)薄膜，且所述基材层11的厚度为12～50μm。
所述聚烯烃压敏胶黏层12的厚度为7～20μm。
所述高分子量饱和热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚异丁烯、聚丁二烯中的一种或几种的复合。
所述低分子量饱和热塑性弹性体包括，低分子量聚异丁烯，低分子量聚丁二烯，其数均分子量在1300～13000其中一种或几种的混合。
所述氢化石油树脂为氢化双环戊二烯树脂，软化点在100～140℃。
所述C5石油树脂的软化点在150～160℃。
所述有机溶剂为甲苯。
所述抗氧剂为1010、168和1076中的一种或几种的复合。
实施例1
一种耐高温极片胶带，包括非硅离型剂预处理的聚酰亚胺基材层11及基材层11上涂布的聚烯烃压敏胶黏层12，以下为胶层原料的质量百分比：
(1)高分子量饱和热塑性弹性体为SEBS，聚异丁烯(两者比例为1:0.5)；其中SEBS的S/EB比例为20/80；聚异丁烯的动力粘度在700000mPa.s，分子量分布为3.5；
(2)低分子量饱和热塑性弹性体为低分子量聚异丁烯与低分子量聚丁二烯共混物(1:2),聚异丁烯分子量为2400，聚丁二烯分子量8500；
(3)氢化石油树脂为氢化双环戊二烯，软化点140℃；
(4)有机溶剂为甲苯；
(5)抗氧剂为1010；
具体生产步骤：
对12μm非硅离型剂预处理的聚酰亚胺(PI)膜内面进行电晕，使其达因值大于46，在PI膜的内电晕面涂布聚烯烃型压敏胶粘剂，厚度7μm，烘干温度为90～120℃，机速10m/min，最后将所得的成品进行直收处理，常温静置1天后得到耐高温极片胶带。
实施例2
一种耐高温极片胶带，包括非硅离型剂预处理的聚酰亚胺基材层11及基材层11上涂布的聚烯烃压敏胶黏层12，以下为胶层原料的质量百分比：
1)高分子量饱和热塑性弹性体为SEBS，聚丁二烯(两者比例为1:0.5)；其中SEBS的S/EB比例为20/80，聚丁二烯的动力粘度在6900mPa.s，熔点97℃，弹性模量小于100MPa；
2)低分子量饱和热塑性弹性体为低分子量的聚异丁烯与聚丁二烯共混物(2:1),聚异丁烯分子量为13000，聚丁二烯分子量3200；
3)氢化石油树脂为氢化双环戊二烯，软化点120℃；
4)C5石油树脂软化点150℃；
5)有机溶剂为甲苯；
6)抗氧剂为1010与168的复合，对应比例为1:1；
具体生产步骤：
对20μm非硅离型剂预处理的聚酰亚胺(PI)膜内面进行电晕，使其达因值大于46，在PI膜的内电晕面涂布聚烯烃型压敏胶粘剂，胶厚15μm，烘干温度为90～120℃，机速10m/min，最后将所得的成品进行直收处理，常温静置1天后得到耐高温极片胶带。
实施例3
一种耐高温极片胶带，包括非硅离型剂预处理的聚酰亚胺基材层11及基材层11上涂布的聚烯烃压敏胶黏层12，以下为胶层原料的质量百分比：
1)高分子量饱和热塑性弹性体为SEBS；其中S/EB比例为20/80；
2)低分子量饱和热塑性弹性体为低分子量的聚异丁烯，聚异丁烯分子量为1300；
3)氢化石油树脂为氢化双环戊二烯，软化点100℃；
4)C5石油树脂软化点160℃；
5)有机溶剂为甲苯；
6)抗氧剂为1010与1076的复合，对应比例为2:1；
具体生产步骤：
对25μm非硅离型剂预处理的聚酰亚胺(PI)膜内面进行电晕，使其达因值大于46，在PI膜的内电晕面涂布聚烯烃型压敏胶粘剂，胶厚10μm，烘干温度为90～120℃，机速10m/min，最后将所得的成品进行直收处理，常温静置1天后得到耐高温极片胶带。
实施例4
一种耐高温极片胶带，包括非硅离型剂预处理的聚酰亚胺基材层11及基材层11上涂布的聚烯烃压敏胶黏层12，以下为胶层原料的质量百分比：
1)高分子量饱和热塑性弹性体为聚异丁烯；其中聚异丁烯的动力粘度在700000mPa.s，分子量分布为3.5；
2)低分子量饱和热塑性弹性体为低分子量聚丁二烯，聚丁二烯分子量为5000；
3)氢化石油树脂为氢化双环戊二烯，软化点130℃；
4)C5石油树脂软化点150℃/160℃(质量比2:1)；
5)有机溶剂为甲苯；
6)抗氧剂为1010与1076的复合，对应质量比为2:1；
具体生产步骤：
对25μm非硅离型剂预处理的聚酰亚胺(PI)膜内面进行电晕，使其达因值大于46，在PI膜的内电晕面涂布聚烯烃型压敏胶粘剂，胶厚10μm，烘干温度为90～120℃，机速10m/min，最后将所得的成品进行直收处理，常温静置1天后得到耐高温极片胶带。
实施例5
一种耐高温极片胶带，包括非硅离型剂预处理的聚酰亚胺基材层11及基材层11上涂布的聚烯烃压敏胶黏层12，以下为胶层原料的质量百分比：
1)高分子量饱和热塑性弹性体为SEBS，聚异丁烯，聚丁二烯(1:0.4:0.3)；其中SEBS的S/EB比例为20/80；聚异丁烯的动力粘度在700000mPa.s、分子量分布为3.5；聚丁二烯的动力粘度在6900mPa.s，熔点97℃，弹性模量小于100MPa；
2)低分子量饱和热塑性弹性体为低分子量的聚异丁烯与聚丁二烯共混物(2:1)，聚异丁烯分子量为9500，聚丁二烯分子量5000；
3)氢化石油树脂为氢化双环戊二烯，软化点110℃；
4)C5石油树脂软化点160℃；
5)有机溶剂为甲苯；
6)抗氧剂为1010与1076的复合，对应质量比为2:1；
具体生产步骤：
对50μm非硅离型剂预处理的聚酰亚胺(PI)膜内面进行电晕，使其达因值大于46，在PI膜的内电晕面涂布聚烯烃型压敏胶粘剂，胶厚20μm，烘干温度为90～120℃，机速10m/min，最后将所得的成品进行直收处理，常温静置1天后得到耐高温极片胶带。
综上所述：通过本发明制备方法制得的胶带对极片与极耳有着良好的粘结力，经试验结果得到：胶布浸泡于电解液中85℃/48h后，剥离力保持在80％以上，胶带依然很好的粘附在极片上，胶带色泽、形状皆未变，电解液轻微变黄，有效固定极耳与极片位置，较大程度上提高了锂电池的安全性；本发明胶带贴合在极片上，经过140℃/2h后在23℃/50％湿度条件下冷却1h后揭开胶层完好无残胶脱基等胶面被破坏现象，在高温下依然能够稳定，发挥良好的黏贴固定功能，在电池充放电过程中较大程度上提高了电池的安全性和使用寿命。此胶带贴合在极片后，浸泡于电解液中85℃/50天条件下，对其进行充放电测试，电池的放电电压由原来的4.2V仅下降至3.9V，且胶层并未出现焦化变黑现象，本胶带在电解液中能够很稳定存在，对电池的充放电性能影响很小，有效提高电池的使用寿命；且在手动剥离时胶带不会在极片上产生脱基残胶的问题，胶层在电解液中相当稳定。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，其特征在于：所述耐高温防腐蚀的极片胶带包括基材层(11)，所述基材层(11)上涂布有聚烯烃压敏胶黏层(12)，所述聚烯烃压敏胶黏层(12)原料的质量百分比如下所示：高分子量饱和热塑性弹性体100份、低分子量聚烯烃5～30份、氢化石油树脂10～50份、C5石油树脂0～20份、有机溶剂300～420份和抗氧剂0.1～1.0份。
2.根据权利要求1所述一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，其特征在于：所述基材层采用非硅离型剂预处理的聚酰亚胺(PI)薄膜，且所述基材层的厚度为12～50μm。
3.根据权利要求1所述一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，其特征在于：所述聚烯烃压敏胶黏层的厚度为7～20μm。
4.根据权利要求1所述一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，其特征在于：所述高分子量饱和热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚异丁烯、聚丁二烯中的一种或几种的复合。
5.根据权利要求1所述一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，其特征在于：所述低分子量饱和热塑性弹性体包括，低分子量聚异丁烯，低分子量聚丁二烯，其数均分子量在1300～13000其中一种或几种的混合。
6.根据权利要求1所述一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，其特征在于：所述氢化石油树脂为氢化双环戊二烯树脂，软化点在100～140℃。
7.根据权利要求1所述一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，其特征在于：所述C5石油树脂的软化点在150～160℃。
8.根据权利要求1所述一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲苯。
9.根据权利要求1所述一种耐高温防腐蚀的极片胶带及其制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为1010、168和1076中的一种或几种的复合。
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