CN114354474A - 一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法 - Google Patents
一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，包括以下步骤：(1)利用铝箔和铝塑膜与双面胶带制备测试样品；(2)将测试样品于80～90℃下烘烤4～8小时；(3)向测试样品中注入电解液，使其中的双面胶带浸泡于电解液中，同时对铝塑膜进行封边以使铝塑膜密封包裹铝箔和双面胶带；(4)将浸泡于电解液中的双面胶带于50～70℃下烘烤2～4小时；(5)对测试样品进行热压以使双面胶带的热敏胶面产生粘性并与所述铝塑膜贴合；(6)对测试样品进行剥离强度测试，以获得双面胶带与铝塑膜贴合的剥离强度大小。本发明提供的软包锂电池用双面胶带的测试方法能够模拟客户端的实际应用场景，并准确地评估双面胶带的耐电解液性能。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘带测试方法技术领域，具体涉及一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法。
背景技术
锂电池具有工作电压高、能量密度高、自放电小、可多次循环利用、使用寿命长、绿色环保等特点，广泛应用于手机、汽车、笔记本等领域。
锂电池包括正极、负极和电解液，其中，电解液是锂电池的核心组成部分之一。锂电池内部常使用大量特种胶带用于提高电池的安全性和稳定性，例如中国专利CN104610883公开了一种锂电池用双面胶带，将该胶带用于粘接裸电芯和铝塑膜，能够提高锂电池的抗跌落性能，并且该双面胶带处于锂电池内部，长期处于电解液中，因此胶带需要具备优异的耐电解液性能。
目前，用于评估胶带的耐电解液性能的测试方法有很多，例如将胶带放置于电解液中观察胶带是否变色，把胶块放入电解液中观察是否发生溶胀等。然而，这些方法只能初步评估胶带的耐电解液性能，无法量化，误差较大，并且无法模拟客户端的实际应用场景，也无法对其耐电解液性能进行准确的评估。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，该方法能够模拟客户端的实际应用场景并准确评估双面胶带的耐电解液性能。
根据本发明的一个方面，提供一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，包括以下步骤：
(1)利用铝箔和铝塑膜与双面胶带制备测试样品；
双面胶带具有两个背对设置的表面，其中一面为压敏胶面，另一面为热敏胶面，在测试样品中，双面胶带的压敏胶面贴附所述铝箔，铝塑膜正对双面胶带的热敏胶面；
(2)将测试样品于80～90℃下烘烤4～8小时；
(3)向测试样品中注入电解液，使其中的双面胶带浸泡于电解液中，同时对铝塑膜进行封边以使铝塑膜密封包裹铝箔和双面胶带；
(4)将浸泡于电解液中的双面胶带于50～70℃下烘烤2～4小时；
(5)对测试样品进行热压以使双面胶带的热敏胶面产生粘性并与铝塑膜贴合；
(6)对测试样品进行剥离强度测试，以获得双面胶带与铝塑膜贴合的剥离强度大小。
优选地，步骤(1)中，测试样品按照如下方式制备：在双面胶带的压敏胶面贴合铝箔以形成复合结构，利用铝塑膜将复合结构进行包覆。
优选地，步骤(3)中，向测试样品注入电解液后，还对测试样品进行了排泡处理，以使测试样品表面平整且无异常鼓起。
优选地，步骤(3)中，对铝塑膜进行封边后，还对测试样品进行了压平处理以使测试样品表面平整且无异常鼓起。
优选地，步骤(3)中，电解液的溶质包括LiBF4、LiPF6、LiAsF6中的其中一种，溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的至少一种。
优选地，步骤(3)中，所述电解液的加入量为0.5～2g。
优选地，步骤(5)中，所述热压的温度为70～90℃，压力为200～400kg，时间为20～60分钟。
优选地，步骤(6)中，当测得的剥离强度＞0.15N/mm时，表示双面胶带的耐电解液性能符合要求。
根据本发明的第二个方面，提供上述软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法在软包锂电池用双面胶带的筛选中的应用。
本发明提供的软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法能够很好地模拟锂电池的实际应用场景，使得双面胶带的耐电解液性能得以量化，能够准确地评估双面胶带的耐电解液性能，该测试方法稳定，误差小，并且测试时间较短，为双面胶带的筛选提供了量化的参数。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供的技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，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。
实施例1
一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，包括以下步骤：
(1)利用铝箔和铝塑膜与双面胶带制备测试样品；
测试样品按照如下方式制备：准备好10cm×15cm的长方形铝箔，将10～30mm宽的双面胶带的压敏胶面贴在铝箔，使用2kg压辊来回辊压3次(时间大于15秒)，并撕掉双面胶带的热敏胶面上的离型纸，得到复合结构；裁剪15×40cm的铝塑膜，对折制成软包，并将上述复合结构装入软包中，把铝塑膜对折后的两边进行热封，预留一边开口用于后续加入电解液，得到测试样品；
(2)将测试样品于80℃下烘烤8小时；
(3)从测试样品的预留开口处中注入0.5g电解液，使其中的双面胶带浸泡于电解液中，使用压辊从底部向开口处的方向滚压排泡，来回三次，同时利用热封机对铝塑膜的预留开口进行封边以使铝塑膜密封包裹铝箔和双面胶带，然后使用压辊把测试样品压平整；
电解液的溶质为0.1mol/L LiPF6，溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照体积比1:1:1:1:1混合得到；
(4)将浸泡于电解液中的双面胶带于50℃下烘烤4小时；
(5)将测试样品放入热压机中，在90℃、300kg下热压20min，以使双面胶带的热敏胶面产生粘性并与铝塑膜贴合；
(6)用剪刀将测试样品的封口剪开，倒掉测试样品中多余的电解液，将测试样品逐条裁开，并用无尘布吸干表面的电解液，将裁开的测试样品固定钢板上并接入牵引带，对其进行剥离强度测试，以获得双面胶带与铝塑膜贴合的剥离强度大小。
实施例2
一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，包括以下步骤：
(1)利用铝箔和铝塑膜与双面胶带制备测试样品；
测试样品按照如下方式制备：准备好10cm×15cm的长方形铝箔，将10～30mm宽的双面胶带的压敏胶面贴在铝箔，使用2kg压辊来回辊压3次(时间大于15秒)，并撕掉双面胶带的热敏胶面上的离型纸，得到复合结构；裁剪15×40cm的铝塑膜，对折制成软包，并将上述复合结构装入软包中，把铝塑膜对折后的两边进行热封，预留一边开口用于后续加入电解液，得到测试样品；
(2)将测试样品于85℃下烘烤6h；
(3)从测试样品的预留开口处中注入1.3g电解液，使其中的双面胶带浸泡于电解液中，使用压辊从底部向开口处的方向滚压排泡，来回三次，同时利用热封机对铝塑膜的预留开口进行封边以使铝塑膜密封包裹铝箔和双面胶带，然后使用压辊把测试样品压平整；
电解液的溶质为0.1mol/L LiPF6，溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照体积比1:1:1:1:1混合得到；
(4)将浸泡于电解液中的双面胶带于60℃下烘烤3h；
(5)将测试样品放入热压机中，在80℃、400kg下热压40min，以使双面胶带的热敏胶面产生粘性并与铝塑膜贴合；
(6)用剪刀将测试样品的封口剪开，倒掉测试样品中多余的电解液，将测试样品逐条裁开，并用无尘布吸干表面的电解液，将裁开的测试样品固定钢板上并接入牵引带，对其进行剥离强度测试，以获得双面胶带与铝塑膜贴合的剥离强度大小。
实施例3
一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，包括以下步骤：
(1)利用铝箔和铝塑膜与双面胶带制备测试样品；
测试样品按照如下方式制备：准备好10cm×15cm的长方形铝箔，将10～30mm宽的双面胶带的压敏胶面贴在铝箔，使用2kg压辊来回辊压3次(时间大于15秒)，并撕掉双面胶带的热敏胶面上的离型纸，得到复合结构；裁剪15×40cm的铝塑膜，对折制成软包，并将上述复合结构装入软包中，把铝塑膜对折后的两边进行热封，预留一边开口用于后续加入电解液，得到测试样品；
(2)将测试样品于90℃下烘烤4h；
(3)从测试样品的预留开口处中注入2g电解液，使其中的双面胶带浸泡于电解液中，使用压辊从底部向开口处的方向滚压排泡，来回三次，同时利用热封机对铝塑膜的预留开口进行封边以使铝塑膜密封包裹铝箔和双面胶带，然后使用压辊把测试样品压平整；
电解液的溶质为0.1mol/L LiPF6，溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照体积比1:1:1:1:1混合得到；
(4)将浸泡于电解液中的双面胶带于70℃下烘烤2h；
(5)将测试样品放入热压机中，在70℃、200kg下热压60min，以使双面胶带的热敏胶面产生粘性并与铝塑膜贴合；
(6)用剪刀将测试样品的封口剪开，倒掉测试样品中多余的电解液，将测试样品逐条裁开，并用无尘布吸干表面的电解液，将裁开的测试样品固定钢板上并接入牵引带，对其进行剥离强度测试，以获得双面胶带与铝塑膜贴合的剥离强度大小。
对比例1
一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，包括以下步骤：
(1)利用铝箔和铝塑膜与双面胶带制备测试样品；
测试样品按照如下方式制备：准备好10cm×15cm的长方形铝箔，将10～30mm宽的双面胶带的压敏胶面贴在铝箔，使用2kg压辊来回辊压3次(时间大于15秒)，并撕掉双面胶带的热敏胶面上的离型纸，得到复合结构；裁剪15×40cm的铝塑膜，对折制成软包，并将上述复合结构装入软包中，把铝塑膜对折后的两边进行热封，预留一边开口用于后续加入电解液，得到测试样品；
(2)从测试样品的预留开口处中注入1.3g电解液，使其中的双面胶带浸泡于电解液中，使用压辊从底部向开口处的方向滚压排泡，来回三次，同时利用热封机对铝塑膜的预留开口进行封边以使铝塑膜密封包裹铝箔和双面胶带，然后使用压辊把测试样品压平整；
电解液的溶质为0.1mol/L LiPF6，溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照体积比1:1:1:1:1混合得到；
(3)将浸泡于电解液中的双面胶带于60℃下烘烤3h；
(4)将测试样品放入热压机中，在80℃、400kg下热压40min，以使双面胶带的热敏胶面产生粘性并与铝塑膜贴合；
(5)用剪刀将测试样品的封口剪开，倒掉测试样品中多余的电解液，将测试样品逐条裁开，并用无尘布吸干表面的电解液，将裁开的测试样品固定钢板上并接入牵引带，对其进行剥离强度测试，以获得双面胶带与铝塑膜贴合的剥离强度大小。
对比例2
一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，包括以下步骤：
(1)利用铝箔和铝塑膜与双面胶带制备测试样品；
测试样品按照如下方式制备：准备好10cm×15cm的长方形铝箔，将10～30mm宽的双面胶带的压敏胶面贴在铝箔，使用2kg压辊来回辊压3次(时间大于15秒)，并撕掉双面胶带的热敏胶面上的离型纸，得到复合结构；裁剪15×40cm的铝塑膜，对折制成软包，并将上述复合结构装入软包中，把铝塑膜对折后的两边进行热封，预留一边开口用于后续加入电解液，得到测试样品；
(2)将测试样品于85℃下烘烤6h；
(3)从测试样品的预留开口处中注入1.3g电解液，使其中的双面胶带浸泡于电解液中，同时利用热封机对铝塑膜的预留开口进行封边以使铝塑膜密封包裹铝箔和双面胶带；
电解液的溶质为0.1mol/L LiPF6，溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照体积比1:1:1:1:1混合得到；
(4)将浸泡于电解液中的双面胶带于60℃下烘烤3h；
(5)将测试样品放入热压机中，在80℃、400kg下热压40min，以使双面胶带的热敏胶面产生粘性并与铝塑膜贴合；
(6)用剪刀将测试样品的封口剪开，倒掉测试样品中多余的电解液，将测试样品逐条裁开，并用无尘布吸干表面的电解液，将裁开的测试样品固定钢板上并接入牵引带，对其进行剥离强度测试，以获得双面胶带与铝塑膜贴合的剥离强度大小。
利用实施例1～3的软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法对泡电解液后的双面胶带的剥离强度进行测试，结果如表1所示，表1中列举了30组利用本发明的测试方法、客户端中双面胶带实际应用过程中、以及利用对比例1～2提供的双面胶带的耐电解液性能的测试方法得到的剥离强度测试数据。
客户端的测试方法：将双面胶带的贴于裸电芯中，经过高温烘烤和整形，在注入电解液，经过长时间化成和循环后，测试拆卸电芯后的胶带与铝箔和铝塑膜的剥离强度，来评估胶带的耐电解液性能是否符合要求。该方法化成和循环时间较长。
实施例1～3、对比例1～2和客户端所使用的双面胶带是双面胶EHD046-101(东莞澳中新材料科技股份有限公司)。
表1双面胶带的剥离强度测试结果
泡电解液后的双面胶带的剥离强度测试结果如表1所示，其中，实施例1～3为本实施例要求保护的技术方案的具体实施方式。由表1可知，利用对比例1～2提供的耐电解液性能测试方法得到的剥离强度则与客户端的测试结果相差较大，而本发明提供的耐电解液性能测试方法对泡电解液后的双面胶带的剥离强度测试结果与客户端中的测试结果相近，此外，还对利用origin数据分析软件对客户端与实施例1～3、对比例1、对比例2的测试方法所得到的数据进行独立样本t检验，结果显示客户端得到的剥离强度数据与本发明的测试方法得出的剥离强度数据之间没有显著性差异(p＞0.05)，而客户端得到的剥离强度数据与对比例1、对比例2的测试方法所得到的剥离强度的数据均有显著性差异(p＜0.05)，这说明本发明提供的双面胶带的耐电解液性能测试方法能够很好地模拟客户端中双面胶带的实际应用场景，能够准确地评估双面胶带的耐电解液性能，为筛选具有良好的耐电解液性能的双面胶带提供了理论依据。
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，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属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，但这些修改或替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用铝箔和铝塑膜与所述双面胶带制备测试样品；
所述双面胶带具有两个背对设置的表面，其中一面为压敏胶面，另一面为热敏胶面，在所述测试样品中，所述双面胶带的所述压敏胶面贴附所述铝箔，所述铝塑膜正对所述双面胶带的所述热敏胶面；
(2)将所述测试样品于80～90℃下烘烤4～8小时；
(3)向所述测试样品中注入电解液，使其中的所述双面胶带浸泡于所述电解液中，同时对所述铝塑膜进行封边以使所述铝塑膜密封包裹所述铝箔和所述双面胶带；
(4)将浸泡于所述电解液中的所述双面胶带于50～70℃下烘烤2～4小时；
(5)对所述测试样品进行热压以使所述双面胶带的所述热敏胶面产生粘性并与所述铝塑膜贴合；
(6)对所述测试样品进行剥离强度测试，以获得所述双面胶带与所述铝塑膜贴合的剥离强度大小。
2.如权利要求1所述软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述测试样品按照如下方式制备：在所述双面胶带的所述压敏胶面贴合所述铝箔以形成复合结构，利用所述铝塑膜将所述复合结构进行包覆。
3.如权利要求1所述软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，向所述测试样品注入电解液后，还对所述测试样品进行了排泡处理，以使所述测试样品表面平整且无异常鼓起。
4.如权利要求1所述软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，对所述铝塑膜进行封边后，还对所述测试样品进行了压平处理以使所述测试样品表面平整且无异常鼓起。
5.如权利要求1所述软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，所述电解液的溶质包括LiBF4、LiPF6、LiAsF6中的其中一种，溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的至少一种。
6.如权利要求1所述软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，所述电解液的加入量为0.5～2g。
7.如权利要求1所述软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，其特征在于：在所述步骤(5)中，所述热压的温度为70～90℃，压力为200～400kg，时间为20～60分钟。
8.如权利要求1所述软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法，其特征在于：在所述步骤(6)中，当测得的剥离强度＞0.15N/mm时，表示所述双面胶带的耐电解液性能符合要求。
9.如权利要求1～8任意一项所述软包锂电池用双面胶带的耐电解液性能测试方法在软包锂电池用双面胶带的筛选中的应用。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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