CN112521806A

CN112521806A - 锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆及其制作方法

Info

Publication number: CN112521806A
Application number: CN202011469302.5A
Authority: CN
Inventors: 丁海燕
Original assignee: Hangzhou Zfc New Materials Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Zfc New Materials Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2021-03-19

Abstract

本发明涉及一种锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆及其制作方法，它用于锂电池用环保耐电解液的终止胶带用的上色。本发明色浆由以下重量份数配比的原料组成：丙烯酸树脂10‑30份；颜料20‑50份；乙酸乙酯10‑30份；二甲苯混合溶剂10‑30份；分散剂1‑15份。本发明还提供一种的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆的制作方法。本发明整体工艺简单合理，着色效果好，耐光性好，节约成本，性能优良，环保可靠，解决了现有技术存在的缺陷。

Description

锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种制作方法，尤其是涉及一种锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆及其制作方法，它为锂电池胶带用特殊着色剂，用于锂电池胶带的上色，为一种新型的环保耐电解液色浆。

背景技术

随着社会的飞速发展，手机、电脑和新能源汽车等电子产品的需求量越来越大，相应的锂电池的市场需求也愈发的多起来，锂电池具有无污染、容量高、循环寿命长等优点，是一种重要的能源产品。锂电池使用的胶带常见的基材有PP、PET、PI、PE等，所用的胶水也一般为防火胶水，压敏胶水、橡胶胶水等。

锂电池生产中的重要一环在于使用胶带对锂离子电池的电芯、极耳以及终止部位进行固定、绝缘和保护，因此采用阻燃性的终止胶带必然能够提高锂电池的安全性能，有效防范电池自燃的安全隐患，同时，锂电池在充放电的过程中存在一定的膨胀，这会导致电池的循环性能和安全性能受到一定程度的影响，终止胶带除了需进一步的阻燃性能，还需要能够耐受电解液的长期浸泡，既不会因为溶出杂质污染电解液导致电池性能下降，也不会在电解液的腐蚀下失去粘性，导致电解液泄露或者电极直接接触短路，从而发生自燃等安全问题。为此，本申请提出一种锂电池用环保耐高温耐电解液的终止胶带色浆。

色浆，顾名思义是一种有色颜料浓缩浆，是利用不同的颜料，通过对颜料表面处理、表面包裹等技术，经过严密的加工工艺研制而成。根据使用的溶剂不同，色浆又分为水性色浆、油性色浆、水油通用色浆等；根据色浆的用途不同又分为涂料色浆、胶带色浆、纺织色浆、玩具色浆、乳胶制品色浆等；色浆在自然界里协同装扮着整个世界：小到穿着打扮、日用、玩具等，大到桥梁、房屋建筑等，无不是展示着五颜六色的色彩。

因此，提供一种制备工艺简单合理，着色效果好，性能优良的锂电池用终止胶带用色浆及其制作方法，显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种制备工艺简单合理，着色效果好，节约成本，性能优良的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆及其制作方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆，包括分散树脂、颜料、溶剂和分散剂，其特征在于：该色浆由以下重量份数配比的原料组成：丙烯酸树脂10-30份；颜料20-50份；乙酸乙酯10-30份；二甲苯混合溶剂10-30份；分散剂1-15份。

作为优选，本发明所述分散树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂和氯醋树脂中的一种。

作为优选，本发明所述颜料为铁蓝、钴绿、钴蓝、亮蓝、氧化铁棕或铋黄中的一种或几种。

作为优选，本发明所述溶剂是由乙酸乙酯和二甲苯按照(6-8)：3的重量份数混合制成。

作为优选，本发明所述分散剂是由具有酸性基团的共聚体、含颜料亲和基团的嵌段共聚物、改性丙烯酸酯嵌段共聚体、高分子量烷基铵盐共聚物中两种或两种以上混合而成。

本发明还提供一种锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆的制作方法，其特征在于：整个工艺过程中温度控制在50°C以下，其工艺步骤依次为：

a、将溶剂、分散剂、树脂预分散15-30分钟，低速下缓慢加入颜料粉料进行充分润湿、分散，加完后高速分散搅拌1—3小时，搅拌速度为800—1500转/分钟；

b、施加足够的机械力，使过大粒子解聚集，使其能稳定而均匀的分散；

c、分散均匀和稳定后，按照配方补足溶剂，搅拌时间0.5—1h，搅拌速度为600—1000转/分钟，得到分散性能良好的耐电解液胶带色浆。

作为优选，本发明所述的步骤a中，低速的速度为500转/分钟，高速分散的速度为1200转/分钟。

作为优选，本发明所述的步骤b中，分散分为三个阶段：

（1）润湿：由颜料、空气表面转换为颜料、漆料界面的阶段；

（2）机械解聚集：借助机械力使过大粒子解聚集的阶段；

（3）稳定化：将已润湿的颜料分散到大量液体漆料中去，并使每个颜料粒子被连续的，不挥发的成膜物质永久的分割的阶段。

作为优选，本发明所述的步骤b中，搅拌好后，机械分散采用砂磨机、球磨机、珠磨机或三辊机中的一种。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：整体工艺简单合理，着色效果好，耐光性好，节约成本，性能优良，环保可靠；丙烯酸树脂，对胶水的相容性更好，同时几乎不影响胶水本身的粘接性能和易于施工涂布，赋予胶带特定的色彩，同时具有锂电池使用必须具备的耐电解液性能要求；分散剂能提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

本实施例锂电池用环保耐高温终止胶带色浆由环保颜料、分散树脂、分散剂、溶剂组成。环保耐高温耐电解液终止胶带色浆是由以下重量份数配比的原料组成：丙烯酸树脂10-30份、颜料20-50份、乙酸乙酯10-30份、二甲苯混合溶剂10-30份、分散助剂1-15份。

一、树脂的选择

传统的油性色浆一般用饱和聚脂树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂，压克力树脂等作为增强成膜性的基材，聚氨酯树脂应用最多；耐电解液色浆用的是特殊的丙烯酸树脂，对胶水的相容性更好，同时几乎不影响胶水本身的粘接性能和易于施工涂布，赋予胶带特定的色彩，同时具有锂电池使用必须具备的耐电解液性能要求。

二、颜料的选择

通常颜料在电解液中的耐受性不够好，在高温、强溶剂、酸性条件下容易变色溶解，因此需选择耐温、耐溶剂性、耐酸等性能的高性能颜料。同时具有不迁移、耐光性好。

三、分散剂的选择

分散剂是一种特殊的界面活性剂，能提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂。

分散剂的应用特征：

1）能有效地吸附在色粉表面，提高色粉的润湿分散性，缩短研磨时间，同时，能提高膜的关泽，静置后无返粗现象；

2）可添加色浆中研磨，作色粉的研磨展色剂；

3）在混和溶剂中对颜料、填料的化学吸附量优于同类助剂；

4）具有极强的分散力，添加量少，防止浮色、防沉作用。

本实施例耐电解液色浆的生产工艺如下：先加入溶剂、助剂和树脂，经过搅拌，然后加入色粉进行完全分散搅拌，经机械研磨成为成品耐电解液色浆；通常均采用砂磨机、球磨机、珠磨机、三辊机等分散研磨设备加工。

本产品的生产工艺是：

（1）将溶剂、助剂、树脂预分散15-30分钟，低速下（速度为500转/分钟左右）缓慢加入颜料粉料进行充分润湿、分散，加完后高速分散搅拌1---3小时，搅拌速度为800—1500转/分钟。

（2）借助机械力使过大粒子解聚集的阶段（砂磨或者研磨）。

（3）分散均匀和稳定后，按照配方补足溶剂，搅拌时间0.5----1h，搅拌速度为600—1000转/分钟.

得到分散性能良好的耐电解液胶带色浆。整个生产过程中应使温度控制在50°C以下。

本实施例中分散操作的目的之一，就是要处理过大粒子。即施加足够的机械力，使之解聚集，使其能稳定而均匀的分散。分散的三个阶段几乎是同时发生的,但还是可按顺序大致分为:

（1）润湿：即由颜料—空气表面转换为颜料—漆料界面的阶段。

（2）机械解聚集：即借助于机械力使过大粒子解聚集的阶段。

（3）稳定化：即将已润湿的颜料分散到大量液体漆料中去，并使每个颜料粒子被连续的，不挥发的成膜物质永久的分割的阶段。

颜料粒子在溶液(展色剂)中润湿性良好与否，可以从以下三个过程的表面能量变化的总和值加以评价：

第一阶段：颜料与展色剂的前混合过程；

第二阶段：在凝集的一次粒子间隙中的展色剂的渗透过程；

第三阶段：粒子—展色剂界面形成过程。

有效的使颜料按规定的程度均匀分散在漆料中固然重要，使这个分散体系在一个长时间内持续处于完成分散当时的初始分散状态则更为重要，颜料在液体中的稳定化有三种方式：

（1）双电层的同性电荷相斥；

（2）吸附层的空间屏蔽；

（3）前二者的组合，即同性电荷相斥／吸附层空间屏蔽。

本实施例分散系统稳定化的措施:实现理想分散的两个手段，即配方和设备，并且也已指出，促进稳定化主要靠配方手段。所谓靠配方手段就是靠正确选择分散剂原料，正确确定用量.在颜料分散时，必须找出分散的原因和应该考虑的因素，从而采取适当的手段以提高颜料的分散性及分散稳定性。无论是何种树脂体系当加入颜料(指常用的无机颜料)后，都成了分散体，是热力学上的不稳定体系。由于颜料的密度远远大于树脂溶液,在重力作用下，下沉是不可避免的。颜料可以粉碎得很细, 但是布朗运动使颜料粒子碰撞发生絮凝而下沉，因此，颜料的表面处理和颜料分散剂的分子设计是关键。在不同的树脂体系中，所用的颜料分散剂是十分专一的。颜料的分散状态、粒度的大小与分布均直接影响其应用性能，因此生产者及使用者总是力求制造容易分散的颜料产品。根据应用场合的不同，可以采用不同的分散设备进行分散、研磨，通常以机械分散为主。

本实施例颜料在使用介质中的分散工艺及设备的选择主要依据对分散质量的要求、生产分散体的成本以及被分散的颜料剂（干粉或膏状物）。而对于其它一些应用场合，过高的分散度是不必要的，因为颜料粒子越细，表面能量越高，更易促使粒子的絮凝，通常要求颜料粒子大小适中，但要求粒径大小分布的比较集中。

本实施例的技术指标：（1）耐电解液85°C，时间为4小时以上；（2）耐光性8级、耐溶剂性5级、耐温性好、（耐光性8级最好，其余为次；耐溶剂5级最好，其余为次）；（3）细度≤2um，着色力 100±3%。

本实施例以具体实施例阐述：

实施例1

绿色色浆的配料及比例如下：

色粉绿：5%-30%；丙烯酸树脂：20%-50%；溶剂：20%-60%；分散剂：1%-10%；

具体的制造工艺为：

（1）将溶剂、丙烯酸树脂、分散剂、按比例混合搅拌15-30分钟。

（2）低速下（速度为500转/分钟左右）缓慢加入颜料粉料进行充

分润湿、分散，加完后高速分散搅拌1—3小时，搅拌速度为800—1500转/分钟。

（3）搅拌好后，用砂磨机、球磨机、珠磨机或三辊机进行研磨。

（4）细度合格后补足溶剂，搅拌时间0.5小时，搅拌速度为600转/分钟。

实施例2

蓝色色浆的配料及比例如下：

色粉蓝：5%-30%；丙烯酸树脂：20%-50%；溶剂：20%-60%；分散剂：1%-10%。

具体的制造工艺为：

随着新能源汽车的逐步成熟化，锂电池技术的发展、工艺的改进及生产量的增加，该耐电解液色浆将得到更加广泛的应用。综上所述，本申请既节约成本，且性能先进，投放市场后得到消费者的广泛认可，应用性能优良，制备工艺简单，具有广泛应用前景。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆，包括分散树脂、颜料、溶剂和分散剂，其特征在于：该色浆由以下重量份数配比的原料组成：丙烯酸树脂10-30份；颜料20-50份；乙酸乙酯10-30份；二甲苯混合溶剂10-30份；分散剂1-15份。

2.根据权利要求1所述的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆，其特征在于：所述分散树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂和氯醋树脂中的一种。

3.根据权利要求1所述的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆，其特征在于：所述颜料为铁蓝、钴绿、钴蓝、亮蓝、氧化铁棕或铋黄中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆，其特征在于：所述溶剂是由乙酸乙酯和二甲苯按照(6-8)：3的重量份数混合制成。

5.根据权利要求1所述的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆，其特征在于：所述分散剂是由具有酸性基团的共聚体、含颜料亲和基团的嵌段共聚物、改性丙烯酸酯嵌段共聚体、高分子量烷基铵盐共聚物中两种或两种以上混合而成。

6.一种锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆的制作方法，采用权利要求1-5任意一项所述的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆，其特征在于：整个工艺过程中温度控制在50°C以下，其工艺步骤依次为：

7.根据权利要求6所述的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆的制作方法，其特征在于：所述的步骤a中，低速的速度为500转/分钟，高速分散的速度为1200转/分钟。

8.根据权利要求6所述的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆的制作方法，其特征在于：所述的步骤b中，分散分为三个阶段:

（2）机械解聚集：借助机械力使过大粒子解聚集的阶段；

9.根据权利要求6所述的锂电池用环保耐电解液的终止胶带用色浆的制作方法，其特征在于：所述的步骤b中，搅拌好后，机械分散采用砂磨机、球磨机、珠磨机或三辊机中的一种。