一种极片边缘保护用热熔胶及其制备方法和保护方法技术

一种极片边缘保护用热熔胶及其制备方法和保护方法，热熔胶包括：聚烯烃树脂30

【技术实现步骤摘要】
一种极片边缘保护用热熔胶及其制备方法和保护方法


[0001]本专利技术属于胶粘剂
，特别是用于新能源电池极片保护胶粘剂
，尤其涉及一种极片边缘保护用热熔胶及其制备方法和保护方法。

技术介绍

[0002]随着近几年新能源汽车应用的逐渐普及，电车安全性成为大众关注的重点之一，因此对动力电池的要求也随之提高，目前动力电池电芯制备工艺相对较为成熟，但极片的分切和辊压工艺仍然存在一定局限性。极片分切时会不可避免地产生毛刺、金属颗粒等，他们的存在会刺穿隔膜，造成电池内短路，进而成为电池使用过程中的隐患，严重影响安全性；同时，由于集流体与活性图层的延展性差异，极片在经过辊压后，在外观上形成波浪边，基材边缘产生细密褶皱，影响后续工艺精确度，进而影响成品优率。
[0003]目前主要是以聚偏氟乙烯（PVDF）等树脂为主体的粘接剂作为极片边缘保护层，减少毛刺、掉粉、变形等问题。专利CN 115000345A公开了一种电池极片，包括极片本体以及由极片本体边缘延伸出的极耳，极耳包括与极片本体连接的极耳根部以及与极耳根部连接的极耳主体区；极耳根部的至少一面设置有极耳胶层，极耳主体区设置有加强结构。极耳根部胶层的胶液包括：胶粘剂5
‑
15％、无机绝缘填充料20
‑
30％，和溶剂65
‑
75％；胶粘剂为聚偏氟乙烯（PVDF）粉料、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈和聚氨酯中的一种或多种，无机绝缘填充料为氧化铝、氢氧化铝、勃姆石中的一种或多种，溶剂为N
‑
甲基吡咯烷酮（NMP）。该专利技术的胶层胶液在使用过程中存在两点亟待解决的问题：（1）为控制成本，胶液中添加了大量无机填料，使其粘接力大幅度降低，而电芯使用时需长时间处于30
‑
40℃的电解液（酯类溶剂）环境中，在溶剂的侵蚀下，粘性逐渐失效，在经历剧烈震动时极易产生错位或脱落；（2）该胶层在酯类溶剂中溶胀严重，随着时间的延长，胶层体积膨胀，造成电池鼓边。此外，该胶液采用溶剂分散的方式，粘结有效成分较低、成本较高，溶剂的环保风险较大。
[0004]因此，如何提供一种能够兼具高粘接力、高软化点、迅速表干以及耐电解液的极片边缘保护胶，并将其有效应用于极片边缘保护，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种极片边缘保护用热熔胶及其制备方法和保护方法。通过热熔胶组分的合理配备，提供具有高粘接力、高软化点、迅速表干、且耐电解液等优异综合性能的极片边缘保护胶，旨在有效避免分切过程产生的金属颗粒所潜在的安全性隐患以及波浪边导致外观不良的缺陷，综合提高电池质量及过程优率。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种极片边缘保护用热熔胶，以重量百分比计，所述热熔胶包括如下组分：聚烯烃树脂
ꢀꢀꢀ
30
‑
60%增粘树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀ
20
‑
40%
蜡
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5%
‑
25%矿物油
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
10%功能填料
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
20%所述聚烯烃树脂通过第一聚烯烃组和第二聚烯烃组以质量比（2
‑
8）：1复配；第一聚烯烃组包括改性聚丙烯，所述改性聚丙烯的密度小于0.9g/cm3，在230℃/2.16kg熔体流动速率为4
‑
10g/10min；第二聚烯烃组包括聚乙烯、乙烯与C4‑
C
10
的α
‑
烯烃共聚物、无定型聚α烯烃、酸或酸酐改性聚烯烃、聚烯烃弹性体中的至少一种；所述热熔胶软化点在100℃以上，熔体粘度在5000cps以下，表干时间在5min以内。
[0007]聚烯烃树脂种类繁多，差异较大，总体而言，本专利技术的聚烯烃树脂可选自以下的一种或多种组合：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、乙烯与C4‑
C
10
的α
‑
烯烃共聚物、无定型聚α烯烃树脂（APAO）、马来酸酐改性聚烯烃（MA
‑
APAO）、乙烯
‑
辛烯/丁烯高聚物（POE）、丙烯酸改性聚烯烃、聚烯烃弹性体等。
[0008]具体的，本专利技术采用两个聚烯烃组进行复配，两个组的树脂组成不同，其中，第一聚烯烃组所包括的改性聚丙烯可以采用不同改性方法、不同分子量、不同熔体流动速率和/或不同结晶度的改性聚丙烯进行混合，使其最终呈现的密度小于0.9g/cm3，在230℃/2.16kg熔体流动速率为4
‑
10g/10min，便于后续通过第二聚烯烃组的混合改善整体流动性，又能够为热熔胶提供足够的粘结强度、耐溶剂等综合性能。
[0009]进一步的，所述增粘树脂选自二环戊二烯树脂（DCPD）、古马隆
‑
茚树脂、苯乙烯系树脂、C5石油树脂、C9石油树脂、C5
‑
C9共聚树脂中的至少一种。
[0010]所述矿物油选自白油、环烷油、石蜡油中的至少一种。
[0011]所述蜡选自石油蜡、合成蜡及其混合物。优选的，蜡可具体选自PP蜡、PE蜡、马来酸酐改性聚丙烯蜡（PP
‑
MA）、马来酸酐改性聚乙烯蜡（PE
‑
MA）中的至少一种。
[0012]其中，优选高熔点PP蜡（≥130℃），其占比所有原材料的10%以上。PE蜡则可选择数均分子量在400至6000g/mol的低分子量聚乙烯蜡。此外，选择PP蜡和PE蜡不同比例的复配，优选以质量比（5
‑
15）：（3
‑
10），可使所述热熔胶的表干时间小于5min，优选地，小于3min。通过蜡与其他原材料复配，使上述热熔胶软化点在100℃以上，优选地，在120℃
‑
150℃之间。
[0013]通过矿物油、增粘树脂的含量可有效调节成品胶的粘度，使所述热熔胶在熔融温度下所需粘度在5000cps以下，优选地，在2000cps
‑
4000cps之间。
[0014]进一步的，第一聚烯烃组的改性聚丙烯包括丙烯酸改性聚丙烯，30℃粘度在6000cps以下，和/或第一聚烯烃组的改性聚丙烯包括马来酸酐改性聚丙烯，密度为0.89
±
0.005g/cm3，在230℃/2.16kg熔体流动速率为4
‑
6g/10min，马来酸酐接枝率为1
‑
5％。
[0015]对于第二烯烃组的具体组成和配比可有多种选择，在包括聚乙烯、乙烯与C4‑
C
10
的α
‑
烯烃共聚物、无定型聚α烯烃、酸或酸酐改性聚烯烃、聚烯烃弹性体中的至少一种的基础上，进一步优选为包括茂金属催化的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体，密度0.85
‑
0.88g/cm3，在190℃/2.16kg熔体流动速率大于600g/10min。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片边缘保护用热熔胶，其特征在于，以重量百分比计，所述热熔胶包括如下组分：聚烯烃树脂
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30
‑
60%增粘树脂
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20
‑
40%蜡
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5%
‑
25%矿物油
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
10%功能填料
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
20%所述聚烯烃树脂通过第一聚烯烃组和第二聚烯烃组以质量比（2
‑
8）：1复配；第一聚烯烃组包括改性聚丙烯，所述改性聚丙烯的密度小于0.9g/cm3，在230℃/2.16kg熔体流动速率为4
‑
10g/10min；第二聚烯烃组包括聚乙烯、乙烯与C4‑
C
10
的α
‑
烯烃共聚物、无定型聚α烯烃、酸或酸酐改性聚烯烃、聚烯烃弹性体中的至少一种；所述热熔胶软化点在100℃以上，熔体粘度在5000cps以下，表干时间在5min以内。2.如权利要求1所述的热熔胶，其特征在于，所述增粘树脂选自二环戊二烯树脂、古马隆
‑
茚树脂、苯乙烯系树脂、C5石油树脂、C9石油树脂、C5
‑
C9共聚树脂中的至少一种；所述矿物油选自白油、环烷油、石蜡油中的至少一种；所述蜡选自石油蜡、合成蜡及其混合物。3.如权利要求2所述的热熔胶，其特征在于，第一聚烯烃组的改性聚丙烯包括丙烯酸改性聚丙烯，30℃粘度在6000cps以下。4.如权利要求2所述的热熔胶，其特征在于，第一聚烯烃组的改性聚丙烯包括马来酸酐改性聚丙烯，密度为0.89
±
0.005g/cm3，在230℃/2.16kg熔体流动速率为4
‑
6g/10min，马来酸酐接枝率为1
‑
5％。5.如权利要求3或4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，李智鹏，方旺胜，
申请(专利权)人：拓迪化学上海有限公司，
类型：发明
国别省市：