CN115418180A - 一种锂电池用双面热熔胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池用双面热熔胶，包括基膜，所述基膜先置于改性基膜液中超声分散处理，超声结束，干燥至表面含水率低于5％；然后双层再涂覆丙烯酸聚合树脂胶体，涂覆中丙烯酸聚合树脂胶体加热至熔融，最后再置于质子辐照箱内辐照10‑20min，辐照功率为350‑450W，最后得到本发明的双面热熔胶。本发明双面热熔胶可粘结裸电芯，跟铝塑膜或者包裹膜形成固定，防止跌落，电池报废、短路作用，采用涂覆丙烯酸聚合树脂胶体，丙烯酸聚合树脂胶体中加入的层片状氮化硼改性剂，改性基膜液的技术点配合丙烯酸聚合树脂胶体，二者具有协同增效的效果，可显著改进产品的阻燃性能。

Description

一种锂电池用双面热熔胶
技术领域
本发明涉及锂电池热熔胶技术领域，具体涉及一种锂电池用双面热熔胶。
背景技术
热熔胶是一种可塑性的粘合剂，常温呈固体状态，加热融化后能快速粘接；EVA热熔胶是一种不需溶剂、不含水分100％的固体可熔性聚合物；它在常温下为固体，加热熔融到一定温度变为能流动，且有一定粘性的液体。熔融后的EVA热熔胶，呈浅棕色或白色。
现有丙烯酸聚合树脂类热熔胶阻燃性差，产品容易燃烧就，降低了产品的使用效率，基于此，本发明对其进一步的改进处理。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种锂电池用双面热熔胶，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种锂电池用双面热熔胶，包括基膜，所述基膜先置于改性基膜液中超声分散处理，超声结束，干燥至表面含水率低于5％；
然后双层再涂覆丙烯酸聚合树脂胶体，涂覆中丙烯酸聚合树脂胶体加热至熔融，最后再置于质子辐照箱内辐照10-20min，辐照功率为350-450W，最后得到本发明的双面热熔胶。
优选地，所述超声分散处理的超声功率为300-350W，超声时间为20-30min。
优选地，所述改性基膜液的制备方法为：
S01：将5-10份氧化铝晶须加入到10-20份去离子水中，然后加入2-6份十五烷基酚、1-3份盐酸，先预搅拌混合10-20min，搅拌转速为500-1000r/min，随后再加入1-3份硝酸镧和0.2-0.7份十二烷基硫酸钠溶液，继续搅拌混合5-10min，搅拌结束，得到氧化铝晶须液；
S02：将碳纳米管先预改性处理，处理结束、水洗、干燥，得到预改性碳纳米管，将预改性碳纳米管、氧化铝晶须液按照重量比1：5搅拌混合充分，搅拌转速为600-800r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌温度为55-65℃，搅拌结束，得到改性基膜液。
优选地，所述十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为5-10％。
优选地，所述预改性处理的具体处理方法为：将硅烷偶联剂KH560、去离子水和草酸按照重量比2:5:1配制得到处理剂，然后将碳纳米管送入到3-6倍的处理剂中搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，即可。
优选地，所述搅拌处理的温度为40-50℃，搅拌转速为1200-1500r/min，搅拌时间为45-55min。
优选地，所述丙烯酸聚合树脂胶体的制备方法为：
步骤一：原料的称取：10-20份丙烯酸聚合树脂、阻燃剂5-10份、1-3份层片状氮化硼改性剂；
步骤二：将步骤一中的原料依次加入到搅拌机中混合，搅拌转速为500-1000r/min，搅拌时间为10-20min，搅拌结束，得到丙烯酸聚合树脂胶体。
优选地，所述阻燃剂为表面经硅烷偶联剂处理的氢氧化镁。
优选地，所述层片状氮化硼改性剂的制备方法为：将层片状氮化硼置于310-320℃下热处理10-20min，处理结束，然后冷却至室温，送入到壳聚糖、硅烷偶联剂KH560和去离子水按照重量比2:5:9组成的处理液中搅拌处理，搅拌转速为800-1200r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，水洗、干燥，得到层片状氮化硼改性剂。
优选地，所述涂覆厚度为5-100um。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明双面热熔胶可粘结裸电芯，跟铝塑膜或者包裹膜形成固定，防止跌落，电池报废、短路作用；采用涂覆丙烯酸聚合树脂胶体，丙烯酸聚合树脂胶体中加入的层片状氮化硼改性剂，以层片状氮化硼为原料导向，层片状氮化硼具有层片状结构，具有阻隔氧气、填充补强效果，配合阻燃剂，通过层片状氮化硼配合改性处理，从而阻断燃烧介质，降低阻燃效率，改性的层片状氮化硼通过壳聚糖、偶联剂改性后，与原料协配效果更强，阻燃效率更显著；基膜通过改性基膜液超声处理，改性基膜液以氧化铝晶须在十五烷基酚、盐酸、硝酸镧和十二烷基硫酸钠溶液中，活性性能增强，硝酸镧具有稀土性质，而十二烷基硫酸钠具有表面活性能，通过原料之间的搭配，晶须改性后的活性更强，同时碳纳米管经过硅烷偶联剂KH560、去离子水和草酸搅拌改性后，界面性效果增强，在氧化铝晶须液中进行搅拌处理，碳纳米管具有高的表面积，同时协配晶须体，晶须结构在燃烧中，可将热量进行传导，通过碳纳米管的协配，热量起到显著的传输，从而降低阻燃效果，改性基膜液的技术点配合丙烯酸聚合树脂胶体，二者具有协同增效的效果，可显著改进产品的阻燃性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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。
本实施例的一种锂电池用双面热熔胶，包括基膜，所述基膜先置于改性基膜液中超声分散处理，超声结束，干燥至表面含水率低于5％；
然后双层再涂覆丙烯酸聚合树脂胶体，涂覆中丙烯酸聚合树脂胶体加热至熔融，最后再置于质子辐照箱内辐照10-20min，辐照功率为350-450W，最后得到本发明的双面热熔胶。
本实施例的超声分散处理的超声功率为300-350W，超声时间为20-30min。
本实施例的改性基膜液的制备方法为：
S01：将5-10份氧化铝晶须加入到10-20份去离子水中，然后加入2-6份十五烷基酚、1-3份盐酸，先预搅拌混合10-20min，搅拌转速为500-1000r/min，随后再加入1-3份硝酸镧和0.2-0.7份十二烷基硫酸钠溶液，继续搅拌混合5-10min，搅拌结束，得到氧化铝晶须液；
S02：将碳纳米管先预改性处理，处理结束、水洗、干燥，得到预改性碳纳米管，将预改性碳纳米管、氧化铝晶须液按照重量比1：5搅拌混合充分，搅拌转速为600-800r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌温度为55-65℃，搅拌结束，得到改性基膜液。
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为5-10％。
本实施例的预改性处理的具体处理方法为：将硅烷偶联剂KH560、去离子水和草酸按照重量比2:5:1配制得到处理剂，然后将碳纳米管送入到3-6倍的处理剂中搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，即可。
本实施例的搅拌处理的温度为40-50℃，搅拌转速为1200-1500r/min，搅拌时间为45-55min。
本实施例的丙烯酸聚合树脂胶体的制备方法为：
步骤一：原料的称取：10-20份丙烯酸聚合树脂、阻燃剂5-10份、1-3份层片状氮化硼改性剂；
步骤二：将步骤一中的原料依次加入到搅拌机中混合，搅拌转速为500-1000r/min，搅拌时间为10-20min，搅拌结束，得到丙烯酸聚合树脂胶体。
本实施例的阻燃剂为表面经硅烷偶联剂处理的氢氧化镁。
本实施例的层片状氮化硼改性剂的制备方法为：将层片状氮化硼置于310-320℃下热处理10-20min，处理结束，然后冷却至室温，送入到壳聚糖、硅烷偶联剂KH560和去离子水按照重量比2:5:9组成的处理液中搅拌处理，搅拌转速为800-1200r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，水洗、干燥，得到层片状氮化硼改性剂。
本实施例的涂覆厚度为5-100um。
实施例1.
本实施例的一种锂电池用双面热熔胶，包括基膜，所述基膜先置于改性基膜液中超声分散处理，超声结束，干燥至表面含水率低于5％；
然后双层再涂覆丙烯酸聚合树脂胶体，涂覆中丙烯酸聚合树脂胶体加热至熔融，最后再置于质子辐照箱内辐照10min，辐照功率为350W，最后得到本发明的双面热熔胶。
本实施例的超声分散处理的超声功率为300W，超声时间为20min。
本实施例的改性基膜液的制备方法为：
S01：将5份氧化铝晶须加入到10份去离子水中，然后加入2份十五烷基酚、1份盐酸，先预搅拌混合10min，搅拌转速为500r/min，随后再加入1份硝酸镧和0.2份十二烷基硫酸钠溶液，继续搅拌混合5min，搅拌结束，得到氧化铝晶须液；
S02：将碳纳米管先预改性处理，处理结束、水洗、干燥，得到预改性碳纳米管，将预改性碳纳米管、氧化铝晶须液按照重量比1：5搅拌混合充分，搅拌转速为600r/min，搅拌时间为35min，搅拌温度为55℃，搅拌结束，得到改性基膜液。
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为5％。
本实施例的预改性处理的具体处理方法为：将硅烷偶联剂KH560、去离子水和草酸按照重量比2:5:1配制得到处理剂，然后将碳纳米管送入到3-6倍的处理剂中搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，即可。
本实施例的搅拌处理的温度为40℃，搅拌转速为1200r/min，搅拌时间为45min。
本实施例的丙烯酸聚合树脂胶体的制备方法为：
步骤一：原料的称取：10份丙烯酸聚合树脂、阻燃剂5份、1份层片状氮化硼改性剂；
步骤二：将步骤一中的原料依次加入到搅拌机中混合，搅拌转速为500r/min，搅拌时间为10min，搅拌结束，得到丙烯酸聚合树脂胶体。
本实施例的阻燃剂为表面经硅烷偶联剂处理的氢氧化镁。
本实施例的层片状氮化硼改性剂的制备方法为：将层片状氮化硼置于310℃下热处理10min，处理结束，然后冷却至室温，送入到壳聚糖、硅烷偶联剂KH560和去离子水按照重量比2:5:9组成的处理液中搅拌处理，搅拌转速为800r/min，搅拌时间为20min，搅拌结束，水洗、干燥，得到层片状氮化硼改性剂。
本实施例的涂覆厚度为5um。
实施例2.
本实施例的一种锂电池用双面热熔胶，包括基膜，所述基膜先置于改性基膜液中超声分散处理，超声结束，干燥至表面含水率低于5％；
然后双层再涂覆丙烯酸聚合树脂胶体，涂覆中丙烯酸聚合树脂胶体加热至熔融，最后再置于质子辐照箱内辐照20min，辐照功率为450W，最后得到本发明的双面热熔胶。
本实施例的超声分散处理的超声功率为350W，超声时间为30min。
本实施例的改性基膜液的制备方法为：
S01：将10份氧化铝晶须加入到20份去离子水中，然后加入6份十五烷基酚、3份盐酸，先预搅拌混合20min，搅拌转速为1000r/min，随后再加入3份硝酸镧和0.7份十二烷基硫酸钠溶液，继续搅拌混合10min，搅拌结束，得到氧化铝晶须液；
S02：将碳纳米管先预改性处理，处理结束、水洗、干燥，得到预改性碳纳米管，将预改性碳纳米管、氧化铝晶须液按照重量比1：5搅拌混合充分，搅拌转速为800r/min，搅拌时间为45min，搅拌温度为65℃，搅拌结束，得到改性基膜液。
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为10％。
本实施例的预改性处理的具体处理方法为：将硅烷偶联剂KH560、去离子水和草酸按照重量比2:5:1配制得到处理剂，然后将碳纳米管送入到6倍的处理剂中搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，即可。
本实施例的搅拌处理的温度为50℃，搅拌转速为1500r/min，搅拌时间为55min。
本实施例的丙烯酸聚合树脂胶体的制备方法为：
步骤一：原料的称取：20份丙烯酸聚合树脂、阻燃剂10份、3份层片状氮化硼改性剂；
步骤二：将步骤一中的原料依次加入到搅拌机中混合，搅拌转速为1000r/min，搅拌时间为20min，搅拌结束，得到丙烯酸聚合树脂胶体。
本实施例的阻燃剂为表面经硅烷偶联剂处理的氢氧化镁。
本实施例的层片状氮化硼改性剂的制备方法为：将层片状氮化硼置于320℃下热处理20min，处理结束，然后冷却至室温，送入到壳聚糖、硅烷偶联剂KH560和去离子水按照重量比2:5:9组成的处理液中搅拌处理，搅拌转速为1200r/min，搅拌时间30min，搅拌结束，水洗、干燥，得到层片状氮化硼改性剂。
本实施例的涂覆厚度为100um。
实施例3.
本实施例的一种锂电池用双面热熔胶，包括基膜，所述基膜先置于改性基膜液中超声分散处理，超声结束，干燥至表面含水率低于5％；
然后双层再涂覆丙烯酸聚合树脂胶体，涂覆中丙烯酸聚合树脂胶体加热至熔融，最后再置于质子辐照箱内辐照15min，辐照功率为400W，最后得到本发明的双面热熔胶。
本实施例的超声分散处理的超声功率为325W，超声时间为25min。
本实施例的改性基膜液的制备方法为：
S01：将7.5份氧化铝晶须加入到15份去离子水中，然后加入4份十五烷基酚、2份盐酸，先预搅拌混合15min，搅拌转速为750r/min，随后再加入2份硝酸镧和0.5份十二烷基硫酸钠溶液，继续搅拌混合7.5min，搅拌结束，得到氧化铝晶须液；
S02：将碳纳米管先预改性处理，处理结束、水洗、干燥，得到预改性碳纳米管，将预改性碳纳米管、氧化铝晶须液按照重量比1：5搅拌混合充分，搅拌转速为700r/min，搅拌时间为40min，搅拌温度为60℃，搅拌结束，得到改性基膜液。
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为7.5％。
本实施例的预改性处理的具体处理方法为：将硅烷偶联剂KH560、去离子水和草酸按照重量比2:5:1配制得到处理剂，然后将碳纳米管送入到4.5倍的处理剂中搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，即可。
本实施例的搅拌处理的温度为45℃，搅拌转速为1350r/min，搅拌时间为50min。
本实施例的丙烯酸聚合树脂胶体的制备方法为：
步骤一：原料的称取：15份丙烯酸聚合树脂、阻燃剂7.5份、2份层片状氮化硼改性剂；
步骤二：将步骤一中的原料依次加入到搅拌机中混合，搅拌转速为750r/min，搅拌时间为15min，搅拌结束，得到丙烯酸聚合树脂胶体。
本实施例的阻燃剂为表面经硅烷偶联剂处理的氢氧化镁。
本实施例的层片状氮化硼改性剂的制备方法为：将层片状氮化硼置于315℃下热处理15min，处理结束，然后冷却至室温，送入到壳聚糖、硅烷偶联剂KH560和去离子水按照重量比2:5:9组成的处理液中搅拌处理，搅拌转速为1000r/min，搅拌时间为25min，搅拌结束，水洗、干燥，得到层片状氮化硼改性剂。
本实施例的涂覆厚度为50um。
对比例1.
与实施例3不同是未采用改性基膜液处理。
对比例2.
与实施例3不同是丙烯酸聚合树脂胶体中未加入层片状氮化硼改性剂。
对比例3.
与实施例3不同是层片状氮化硼改性剂采用层片状氮化硼代替。
对比例4.
与实施例3不同是未采用质子辐照处理。
按照GB/T 5454-1997标准，用氧指数测定仪测定本申请实施例试样平稳燃烧所需的氧/氮混合体系中最低氧浓度。
实施例1-3及对比例1-4性能测量结果如下
氧指数(％)
实施例1 32
实施例2 32
实施例3 34
对比例1 23
对比例2 24
对比例3 25
对比例4 28
从实施例1-3及对比例1-4中得出，本发明实施例3的产品，具有优异的氧指数性能，而对比例1中未采用改性基膜液处理，氧指数性能下降明显，同时丙烯酸聚合树脂胶体中未加入层片状氮化硼改性剂，产品的阻燃性能显著下降，同时层片状氮化硼改性剂采用层片状氮化硼代替，阻燃性能一般，采用本发明的方法改性的层片状氮化硼，阻燃效果最显著，以及质子辐照处理对阻燃性能有改进效果；通过层片状氮化硼改性剂的丙烯酸聚合树脂胶体协配改性基膜液处理，能够具有协同增效，共同增强产品的阻燃性能。
改性基膜液的制备方法为：
S01：将7.5份氧化铝晶须加入到15份去离子水中，然后加入4份十五烷基酚、2份盐酸，先预搅拌混合15min，搅拌转速为750r/min，随后再加入2份硝酸镧和0.5份十二烷基硫酸钠溶液，继续搅拌混合7.5min，搅拌结束，得到氧化铝晶须液；
S02：将碳纳米管先预改性处理，处理结束、水洗、干燥，得到预改性碳纳米管，将预改性碳纳米管、氧化铝晶须液按照重量比1：5搅拌混合充分，搅拌转速为700r/min，搅拌时间为40min，搅拌温度为60℃，搅拌结束，得到改性基膜液。
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为7.5％。
本实施例的预改性处理的具体处理方法为：将硅烷偶联剂KH560、去离子水和草酸按照重量比2:5:1配制得到处理剂，然后将碳纳米管送入到4.5倍的处理剂中搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，即可。
本实施例的搅拌处理的温度为45℃，搅拌转速为1350r/min，搅拌时间为50min。
本发明通过改性基膜液对产品性能进一步的探究
实验例1.
与实施例3相同，唯有不同是未加入碳纳米管原料。
实验例2.
与实施例3相同，唯有不同是氧化铝晶须液制备中未加入十二烷基硫酸钠溶液、硝酸镧。
实验例3.
与实施例3相同，唯有不同是碳纳米管未经过预改性处理。
实验例4.
与实施例3相同，唯有不同是氧化铝晶须采用碳化硅晶须。
氧指数(％)
实验例1 25
实验例2 29
实验例3 27
实验例4 28
从实验例1-4可看出，未加入碳纳米管原料，产品的阻燃改进效果一般，不是很明显，同时氧化铝晶须采用碳化硅晶须、碳纳米管未经过预改性处理，以及氧化铝晶须液制备中未加入十二烷基硫酸钠溶液、硝酸镧，阻燃性能效果均较差，只有采用本发明的方法制备的改性基膜液，阻燃改进效果最显著。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种锂电池用双面热熔胶，包括基膜，其特征在于，所述基膜先置于改性基膜液中超声分散处理，超声结束，干燥至表面含水率低于5％；
然后双层再涂覆丙烯酸聚合树脂胶体，涂覆中丙烯酸聚合树脂胶体加热至熔融，最后再置于质子辐照箱内辐照10-20min，辐照功率为350-450W，最后得到本发明的双面热熔胶。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池用双面热熔胶，其特征在于，所述超声分散处理的超声功率为300-350W，超声时间为20-30min。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池用双面热熔胶，其特征在于，所述改性基膜液的制备方法为：
S01：将5-10份氧化铝晶须加入到10-20份去离子水中，然后加入2-6份十五烷基酚、1-3份盐酸，先预搅拌混合10-20min，搅拌转速为500-1000r/min，随后再加入1-3份硝酸镧和0.2-0.7份十二烷基硫酸钠溶液，继续搅拌混合5-10min，搅拌结束，得到氧化铝晶须液；
S02：将碳纳米管先预改性处理，处理结束、水洗、干燥，得到预改性碳纳米管，将预改性碳纳米管、氧化铝晶须液按照重量比1：5搅拌混合充分，搅拌转速为600-800r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌温度为55-65℃，搅拌结束，得到改性基膜液。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池用双面热熔胶，其特征在于，所述十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为5-10％。
5.根据权利要求3所述的一种锂电池用双面热熔胶，其特征在于，所述预改性处理的具体处理方法为：将硅烷偶联剂KH560、去离子水和草酸按照重量比2:5:1配制得到处理剂，然后将碳纳米管送入到3-6倍的处理剂中搅拌处理，处理结束，水洗、干燥，即可。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池用双面热熔胶，其特征在于，所述搅拌处理的温度为40-50℃，搅拌转速为1200-1500r/min，搅拌时间为45-55min。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池用双面热熔胶，其特征在于，所述丙烯酸聚合树脂胶体的制备方法为：
步骤一：原料的称取：10-20份丙烯酸聚合树脂、阻燃剂5-10份、1-3份层片状氮化硼改性剂；
步骤二：将步骤一中的原料依次加入到搅拌机中混合，搅拌转速为500-1000r/min，搅拌时间为10-20min，搅拌结束，得到丙烯酸聚合树脂胶体。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池用双面热熔胶，其特征在于，所述阻燃剂为表面经硅烷偶联剂处理的氢氧化镁。
9.根据权利要求7所述的一种锂电池用双面热熔胶，其特征在于，所述层片状氮化硼改性剂的制备方法为：将层片状氮化硼置于310-320℃下热处理10-20min，处理结束，然后冷却至室温，送入到壳聚糖、硅烷偶联剂KH560和去离子水按照重量比2:5:9组成的处理液中搅拌处理，搅拌转速为800-1200r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，水洗、干燥，得到层片状氮化硼改性剂。
10.根据权利要求1所述的一种锂电池用双面热熔胶，其特征在于，所述涂覆厚度为5-100um。
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