一种高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带及其制备方法技术

本发明专利技术所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带及其制备方法，由单面离型的定向聚苯乙烯薄膜基材和丙烯酸酯胶层复合而成，具有膨胀倍率高、粘接性可调，柔软度好、不与电解液反应等优点。采用室温UV固化方式在定向聚苯乙烯薄膜上单面涂布离型层，使得定向聚苯乙烯离型面易于剥离。本发明专利技术所述定向聚苯乙烯胶带受热易横向收缩折叠厚度增大、且在电解液中可吸收大量溶剂而发生三维立体式溶胀，膨胀倍率高于400％，可用于填充圆柱锂电池电芯与壳体之间的间隙，避免因两者相对运动而导致电池短路、极耳脱焊等问题，增加电池的安全性，适用于锂电池，特别是圆柱锂电池电芯的缠绕粘合，终止膨胀固定。

【技术实现步骤摘要】
一种高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带及其制备方法
本专利技术属于聚苯乙烯胶带
，尤其涉及一种高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带及其制备方法
技术介绍
随着新能源产业的快速发展，新能源电池的安全性备受关注。在电芯制造，尤其是圆柱锂电池设计过程中，为了便于电芯与壳体的装配，两者之间必须预留一定的间隙。而间隙的存在，使得电池在使用过程中存在因电芯与壳体相对移动而导致电池短路等风险。目前，针对此问题，行业内的主流做法是在电芯上缠绕粘合具有膨胀功能的胶带，进而填补电芯和壳体之间的间隙。但市面上的膨胀胶带存在不稳定、粘性差、膨胀倍率低、易与电池的电解液发生反应等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中的膨胀胶带不稳定、粘性差、膨胀倍率低、易与电池的电解液发生反应等技术问题，提供一种高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带及其制备方法，该膨胀胶带具有结构简单、膨胀倍率高、粘接性可调，柔软度好、不与电解液反应等优点。为实现上述目的，本专利技术提供的一种高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，由单面离型的定向聚苯乙烯薄膜基材和丙烯酸酯胶层复合而成。所述定向聚苯乙烯薄膜基材是采用通用型聚苯乙烯树脂挤压成型，再沿横向拉伸3～5倍而制得，因拉伸产生高度的定向排列，薄膜强度进一步提高。聚苯乙烯树脂的主链为饱和碳链，侧基为共轭苯环，形成三维网状结构。由于其状结构尺寸大，乙醚、丙酮、苯酚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯等小分子溶剂可钻入其中，使得网链间距增大，体积膨胀。本专利技术中，所述定向聚苯乙烯薄膜的膨胀倍率高达400％以上。本专利技术采用UV固化方式在定向聚苯乙烯薄膜一侧面涂布离型层，赋予定向聚苯乙烯薄膜防粘性能，克服高温固化涂布离型而产生的热收缩问题。本专利技术中，离型层UV固化后，残余粘着率大于85％，离型力为40～100gf/25mm。优选的，所述离型层的残余粘着率大于90％，离型力为50～70gf/25mm。在定向聚苯乙烯薄膜的另一侧面涂布一定厚度的丙烯酸酯胶层，从而调节定向聚苯乙烯膨胀胶带粘性，解决胶带不稳定、粘性差的问题。本专利技术中，所述的定向拉伸聚苯乙烯薄膜厚度为40～60um，优选的，50um。优选的，所述的丙烯酸酯胶层涂布方式是转移涂布。优选的，所述的丙烯酸酯胶层固化温度为100℃。优选的，所述丙烯酸酯胶层涂布厚度为2～6um。本专利技术提供的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本专利技术所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，由单面离型的定向聚苯乙烯薄膜基材和丙烯酸酯胶层复合而成，具有膨胀倍率高、粘接性可调，柔软度好、不与电解液反应等优点。采用室温UV固化方式在定向聚苯乙烯薄膜上单面涂布离型层，使得定向聚苯乙烯离型面易于剥离。本专利技术所述定向聚苯乙烯胶带受热易横向收缩折叠厚度增大、且在电解液中可吸收大量溶剂而发生三维立体式溶胀，膨胀倍率高于400％，可用于填充圆柱锂电池电芯与壳体之间的间隙，避免因两者相对运动而导致电池短路、极耳脱焊等问题，增加电池的安全性，适用于锂电池，特别是圆柱锂电池电芯的缠绕粘合，终止膨胀固定。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，不应视为对本专利技术保护范围的限制。图1为实施例1所得Sample1的粘接力测试图谱。图2为实施例3所得Sample3的粘接力测试图谱。图3为实施例4所得Sample4的粘接力测试图谱。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术的实施例，而不能理解为对本专利技术的限制。材料说明：具体实施例中所采用原料中，50um定向聚苯乙烯(OPS)膜，25um有机硅PET离型膜、UV固化离型剂均为外购；所用胶水为丙烯酸酯胶系，为东莞澳中电子材料有限公司自制。实施例1本实施例所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，由离型的50um定向聚苯乙烯薄膜(OPS)和4um丙烯酸酯胶层复合而成，其制备方法包括如下步骤：(1)取50um定向聚苯乙烯薄膜，通过微凹涂布的方式在50um定向聚苯乙烯薄膜(OPS)一面涂布离型层；(2)步骤(1)所得产物经UV紫外灯固化制得50umOPS离型膜；(3)通过刮刀涂布的方式在25um(30g)有机硅PET离型膜(过程膜)的离型面涂布4um丙烯酸酯胶层，放入烘箱固化；(4)步骤(4)所得产物与50umOPS离型膜电晕面贴合，制得25um有机硅PET离型膜/胶层/50umOPS离型膜三层结构的中间产品；(5)将中间产品复卷，去除25um有机硅PET离型膜(过程膜),制得所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，记为Sample1。实施例2本实施例所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，由离型的40um定向聚苯乙烯原膜(OPS)和4um丙烯酸酯胶层复合而成，其制备方法与实施例1的制备方法区别仅在于：所用定向聚苯乙烯薄膜由50um变更为40um，记为Sample2。实施例3本实施例所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，由离型的50um定向聚苯乙烯原膜(OPS)和2um丙烯酸酯胶层复合而成，其制备方法与实施例1的制备方法区别仅在于：所涂布的丙烯酸胶层厚度由4um变更为2um，记为Sample3。实施例4本实施例所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，由离型的60um定向聚苯乙烯原膜(OPS)和6um丙烯酸酯胶层复合而成，其制备方法与实施例1的制备方法区别仅在于：所用定向聚苯乙烯薄膜由50um变更为60um，所涂布的丙烯酸胶层厚度由4um变更为6um，记为Sample4。实施例5膨胀胶带在圆柱形锂电池中的应用示意图如图1所示，在圆柱形锂电池的裸电芯外部缠绕膨胀胶带并粘合，装入壳体，85℃烘烤10h后注入电解液并完成密封。1、膨胀倍率测试取一圆柱形锂电池的裸电芯，在其外部缠绕一单层30um铝箔，用膨胀胶带将样品(Sample1或Sample2)缠绕一周并粘合。将贴好的电芯样品放入250mLPP瓶中，85℃烘烤10h，后注入电解液使其没过样品，密封浸泡2h。取出样品，常温静置30min后，使用数显千分测厚计测试铝箔和膨胀胶带总厚，减去30um铝箔厚度即为膨胀厚度。膨胀倍率测试过程中，丙烯酸酯胶层厚度几乎不变，定向聚苯乙烯薄膜(OPS)在85℃烘烤过程中横向热收缩折叠，面积较小，厚度增加；而后注入电解液使得定向聚苯乙烯薄膜发生溶胀而进一步膨胀。其中，Sample1膨胀前胶带厚度为54um，膨胀后厚度为284um，膨胀倍率为4.26倍，50um定向聚苯乙烯薄膜膨胀倍率为4.6倍。Sample2膨胀前胶带厚度为44um，膨胀后胶带厚度为215um，胶带膨胀倍率为3.89倍，40u本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，其特征在于，由单面离型的定向聚苯乙烯薄膜基材和丙烯酸酯胶层复合而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，其特征在于，由单面离型的定向聚苯乙烯薄膜基材和丙烯酸酯胶层复合而成。


2.根据权利要求1所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，其特征在于，所述定向聚苯乙烯薄膜基材是采用通用型聚苯乙烯树脂挤压成型，再沿横向拉伸3～5倍而制得。


3.根据权利要求1所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，其特征在于，采用UV固化方式在定向聚苯乙烯薄膜一侧面涂布离型层，离型层UV固化后，残余粘着率大于85％，离力为40～100gf/25mm。


4.根据权利要求3所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，其特征在于，优选的，所述离型层的残余粘着率大于90％，离型力为50～70gf/25mm。


5.根据权利要求1所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，其特征在于，所述的定向拉伸聚苯乙烯薄膜厚度为40～60um。


6.根据权利要求1所述的高膨胀倍率的定向聚苯乙烯膨胀胶带，其特征在于，所述的定向拉伸聚苯乙烯薄膜厚度为50um。


7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢胜杰，冯穗冠，黄可，崔进，陈鹏，王宜金，
申请(专利权)人：澳中新材料科技韶关有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44