一种具有丙烯酸系超薄基材的耐电解液双面胶带及制备方法技术

一种具有丙烯酸系超薄基材的耐电解液双面胶带，依次包括压敏胶层、基材层和热熔胶层；基材层，厚度0.2

【技术实现步骤摘要】
一种具有丙烯酸系超薄基材的耐电解液双面胶带及制备方法
[0001]本申请是申请号为202310029912.0、专利技术名称为“一种具有超薄基材的耐电解液双面多层胶带及制备方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术属于电池用双面胶带
，尤其涉及一种具有丙烯酸系超薄基材的耐电解液双面胶带及制备方法。

技术介绍

[0003]近几年来，消费电子产品在时尚轻薄化、工学造型设计和移动互联等方面的发展趋势越来越明显，并且在消费电子产品射频频段扩张、像素密度提升、处理器性能提高的背景下，消费电子产品的能耗和发热问题日益突出，其对质量轻、体积小、容量大、能量密度高、可定制化、可快速充电的锂离子电池需求不断增加。在消费电子产品日益轻薄化的趋势下，电芯内空间尽量让步给正负极材料，从而提高能量密度。目前主要采取的手段有：使用硅碳负极材料；铝箔、铜箔、隔膜轻薄化；减少Overhang区域（负极极片长度和宽度方向多出正负极极片之外的部分）；极耳保护胶带、析锂保护胶带、电芯/铝塑膜粘接胶带轻薄化等。为电池提供厚度薄、粘结性能好且安全稳定的胶带成为本领域研发的主要方向。
[0004]专利CN105950043B公开了一种能够提高电池抗跌落性能的胶粘带及其制备方法，所述胶粘带包括五层结构，第一层为常温具有粘结性的压敏胶，用于粘结电池极组的外表面；第二层为基材；第三层为底涂胶，用于粘结基材和第四层；第四层为胶黏层，用于粘结电池外壳的内表面；第五层为双面离型膜。该胶粘带的总厚度为16~35um，并且所使用的材料不会跟电解液发生反应，主要靠加热或加压的方式对电池极组和外壳内表面产生粘结性，并且粘结强度高，在电池中使用很小的面积就能达到满意的效果。该专利技术的基材选用PP（聚丙烯）、PA（聚酰胺）或PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）等本领域常用基材，为了保证胶粘带力学性能等的基本需求，基材减薄难度大，导致胶粘带总厚度较大，降低总厚度的手段主要在于降低压敏胶及胶粘层厚度，存在胶粘带粘结强度不足而引起电池损坏的风险。
[0005]专利CN109517533A公开了一种锂电池用无基材热熔双面胶带，包括自上而下依次排列的第一压敏胶层、第二胶黏剂层和第三双面离型膜；所述第一压敏胶层在常温下有粘性，用于粘结锂电池电芯的外表面，所述第二胶黏剂层在常温下低粘性，用于粘结电池外壳铝塑膜的内表面，所述第三双面离型膜用来防止上述双面胶带制成卷状时第一压敏胶层和第二胶黏剂层背面的粘接；所述锂电池无基材热熔双面胶带总厚为10
‑
25μm，胶带中使用的材料不与电解液起反应，在电解液中能够保持良好的稳定性，主要靠加热和加压对锂电池电芯和外包装铝塑膜进行粘结，粘结强度高；同时无基材设计使胶带厚度减薄到25μm以下，提高电池的能量密度，减少应力，提高电池的抗跌落性能。该专利技术通过无基材设计，将胶带厚度减薄，但其第一压敏胶层和第二胶黏剂层之间容易发生相互干涉，在室温储存过程中，压敏胶层容易失去粘性，而热熔胶层又不期望的出现压敏性，去掉热熔胶层的离型膜时，其容易粘接设备，导致电芯铝箔撕裂。且两种胶层均含有1~2%的抗氧剂，抗氧剂存在还原性，
用在锂电池中存在电化学风险，出现析锂问题。
[0006]因此，如何获得一种具有超薄基材且整体厚度小，具备良好粘结性能及耐电解液性能，能够为电池节省空间又可以提高电池跌落性能等综合性能的双面胶带，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]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具有丙烯酸系超薄基材的耐电解液双面胶带及制备方法，所述胶带为多层结构，不仅具有较薄的整体厚度，且具有良好的粘结性能、耐电解液性能，为电池节省空间提高电池能量密度，同时胶带的柔韧性优异，伸长率可达400%，在电池受到外力冲击时通过形变有效吸收能量，提高电池的抗跌落性能，保证电池长期安全的使用。
[0008]具体的，第一方面，本专利技术提供一种具有超薄基材的耐电解液双面多层胶带，依次包括压敏胶层、基材层和热熔胶层；基材层，厚度0.2
‑
1μm；压敏胶层，厚度3.5
‑
6.5μm，按重量份计，包括如下组分：α
‑
烯烃聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
40份改性聚烯烃
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
40份苯乙烯嵌段共聚物
ꢀꢀꢀ0‑
20份石油树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40
‑
60份粘度调节剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
20 份；热熔胶层，厚度3.5
‑
6.5μm，按重量份计，包括如下组分:α
‑
烯烃聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
‑
70份改性聚烯烃
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
‑
70份苯乙烯嵌段共聚物
ꢀꢀꢀ0‑
20份石油树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
20份；所述改性聚烯烃选自马来酸酐改性聚烯烃、丙烯酸改性聚烯烃中的至少一种。
[0009]具体的，所述改性聚烯烃选自马来酸酐改性聚烯烃、丙烯酸改性聚烯烃中的至少一种。其中，丙烯酸改性聚烯烃主要可通过接枝改性和共聚改性，共聚改性优选乙烯
‑
丙烯酸共聚物、乙烯
‑
甲基丙烯酸共聚物。
[0010]马来酸酐改性聚烯烃，例如MA
‑
APAO：（A）其中，式（A）中a和d为50
‑
20,000，b和c为10
‑
400；丙烯酸改性聚烯烃，例如AA
‑
APAO：
（B）其中，式（B）中a和d为50
‑
20,000，b和c为10
‑
400；乙烯
‑
丙烯酸共聚物（EAA）：（C）其中，式（C）中的m/n=4:1
‑
19:1，m为50
‑
20,000；乙烯
‑
甲基丙烯酸共聚物（EMAA）：（D）其中，式（D）中的m/n=4:1
‑
19:1，m为50
‑
20,000。
[0011]本专利技术的双面多层胶带在15μm以下即可提供满意的粘接强度，最小厚度可小于8μm，相比本领域动辄几十微米厚度的双面胶，能够为电池提供更大的有效空间，提高电池能量密度。并且由于基材层的阻隔，本专利技术胶带的压敏胶层与热熔胶层之间不会出现相互干涉而恶化胶带性能的风险。
[0012]进一步的，α
‑
烯烃聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、无定型聚α烯烃、乙烯辛烯共聚物中的至少一种；苯乙烯嵌段共聚物包括苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物、苯乙烯和异戊二烯的嵌段共聚物中的至少一种。
[0013]无定型聚α烯烃树脂，例如APAO：（Ⅰ）其中，式（Ⅰ）中的m和n均为50
‑
20,000；乙烯和辛烯共聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有丙烯酸系超薄基材的耐电解液双面胶带，其特征在于，依次包括压敏胶层、基材层和热熔胶层；基材层，厚度0.2
‑
1μm，按照重量百分比，所述基材层包括如下组分：齐聚物
ꢀꢀꢀꢀ
25
‑
80%稀释剂
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10
‑
70%交联剂
ꢀꢀꢀꢀꢀ
0.2
‑
5%引发剂
ꢀꢀꢀꢀꢀ
0.5
‑
5%所述齐聚物为丙烯酸酯封端的低聚物；稀释剂包括单官能度的丙烯酸酯单体；交联剂为具有双官能度以上的丙烯酸酯单体；压敏胶层，厚度3.5
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6.5μm，按重量份计，包括如下组分：α
‑
烯烃聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
40份改性聚烯烃
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10
‑
40份苯乙烯嵌段共聚物
ꢀꢀꢀꢀ0‑
20份石油树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40
‑
60份粘度调节剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
20 份；热熔胶层，厚度3.5
‑
6.5μm，按重量份计，包括如下组分:α
‑
烯烃聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
‑
70份改性聚烯烃
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
‑
70份苯乙烯嵌段共聚物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
20份石油树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
20份所述改性聚烯烃选自马来酸酐改性聚烯烃、丙烯酸改性聚烯烃中的至少一种。2.如权利要求1所述的耐电解液双面胶带，其特征在于，α
‑
烯烃聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、无定型聚α烯烃、乙烯辛烯共聚物中的至少一种；苯乙烯嵌段共聚物包括苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物、苯乙烯和异戊二烯的嵌段共聚物中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的耐电解液双面胶带，其特征在于，所述齐聚物包括脂肪族聚丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的至少一种。4.如权利要求3所述的耐电解液双面胶带，其特征在于，所述稀释剂包括丙烯酸、甲基丙烯酸、三乙二醇乙醚甲基丙烯酸酯、烷氧基十二烷基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、2
‑
苯氧基乙基丙烯酸酯、2
‑
苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。5.如权利要求3所述的耐电解液双面胶带，其特征在于，所述交联剂包括三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三（2
‑
羟乙基）异氰尿酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。6.如权利要求3所述的耐电解液双面胶带，其特征在于，所述引发剂为光引发剂，包括1
‑
羟基环己基苯基甲酮、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、苯基双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化膦、三甲基甲酰基
‑
二苯基氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智鹏，方旺胜，庄寅，李广龙，
申请(专利权)人：拓迪新材料苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：