【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种快速散热型茶色高温胶及其制备方法。
技术介绍
1、在当代社会，锂离子电池因其高能量密度和环保特性已经成为电子设备、电动汽车和储能系统的首选能源存储单元。作为这一技术的关键组成部分，锂电池胶带在制造过程中扮演着至关重要的角色。
2、传统的绿胶带，通常使用pet膜作为基材，并涂覆有丙烯酸胶水，已被广泛应用于锂电池电芯的卷绕、叠片、封装等工序。其主要的功能包括电极的绕卷、极片的保护和卷芯的终止。此外，绿胶带还为电池提供了必要的绝缘和固定功能，确保电池的稳定性、安全性以及延长其使用寿命。
3、但是，这种传统的绿胶带在面对高温条件时，却表现出了其性能的不足。在高温下，绿胶带的粘合剂可能会软化、粘度下降，从而导致胶带开裂、层间的脱胶等现象，这不仅影响电池的性能，更关乎其安全问题。同时，绿胶带的散热性能也相对较差，这意味着在电池工作过程中，绿胶带可能成为内部热量的绝缘层，导致电池局部过热，降低电池的寿命，甚至存在安全隐患。
4、因此，当前的技术背景下，开发一种新型的茶色高温胶以应对上述问题成为了迫切的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提供一种快速散热型茶色高温胶及其制备方法，该方法制得的茶色高温胶具备优异的耐高温性能和快速散热能力，以确保锂离子电池在高温操作条件下的稳定性和安全性，同时也有强大的防开裂、防脱胶的性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技
4、(1)对pi基膜表面进行电晕处理，将经过电晕处理的pi基膜进行清洗、去静电处理，表面干燥后，得到表面处理后的pi基膜；
5、(2)将四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯胶黏剂、新戊二醇、纳米氮化铝和微胶囊自修复粘合剂按照(10～20):(2～4):(2～4):(4～8)的重量比例混合，并加入去离子水，形成散热粘结层浆料；
6、(3)将散热粘结层浆料均匀涂覆在经过处理的pi基膜表面上；
7、(4)将涂有散热粘结层的pi基膜送入烘箱内，在70～90℃下干燥10～20min，即得到所述的快速散热型茶色高温胶。
8、优选的，步骤(1)中，所述pi基膜为含-cf3极性基团的聚酰亚胺，其结构式为：该聚酰亚胺的热导率为0.55w/(m·k)，明显高于未含有极性基团pi基膜的热导率。其中，常规不含极性基团的pi基膜结构式为：其热导率仅为0.19w/(m·k)。
9、优选的，步骤(1)中，电晕处理的电压为2.0～2.2kv，电流为8a，电晕速度为40-50m/min，处理时间为8-10s。
10、优选的，步骤(1)中，表面处理后的pi基膜的表面润湿张力a(dyn)、表面粗糙度ra(μm)和摩擦系数μs之间满足关系：a＝20ra+15μs+c，其中，30≤c≤35。
11、优选的，步骤(2)中，所述散热粘结层浆料的固含量为10重量％～90重量％。
12、优选的，步骤(2)中，所述微胶囊自修复粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
13、a、按照质量份数将甲基丙烯酸甲酯24-32份、肼10-14份、十二烷基苯磺酸钠1-2份混合，并加入去离子水200-400ml，用高速搅拌机在4000～5000rpm下搅拌0.5～1h，形成稳定的油包水型乳液；
14、b、按照质量份数将异氰酸酯95-105份、聚醚多元醇95-105份、双乙酰胺1-4份混合形成微胶囊壳的前驱体溶液；
15、c、将步骤a制得的油包水型乳液和步骤b制得的微胶囊壳的前驱体溶液在搅拌速率为200～800rpm、温度为60-80℃的条件下，反应2-4h，得到反应混合物；
16、d、将反应混合物冷却至室温，通过离心分离微胶囊，去离子水洗涤，40～50℃干燥5～10h，即得到所述的微胶囊自修复粘合剂。
17、优选的，步骤b中，所述异氰酸酯的nco官能团含量为18～20wt％，所述聚醚多元醇的羟值为80～90mgkoh/g。
18、优选的，所述微胶囊自修复粘合剂的破裂温度为160-180℃。
19、优选的，所述微胶囊自修复粘合剂的破裂应力为10-12mpa。
20、优选的，步骤(2)中，所述新戊二醇为相变温度为46～48℃的固固相变材料。
21、优选的，步骤(2)中，所述四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯的平均粒径d1分别大于所述新戊二醇的平均粒径d2和纳米氮化铝的平均粒径d3；且其满足以下关系式，d1/d2＝(4～8):1，d1/d3＝(4～8):1。
22、优选的，步骤(2)中，所述四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯胶黏剂的平均粒径为0.4～10μm；所述新戊二醇和纳米氮化铝的平均粒径分别为0.05～2.5μm。
23、优选的，步骤(2)中，在散热粘结层浆料中加入占浆料总质量5％的纳米碳纤维；其中，纳米碳纤维的长径比l/d满足关系式：50≤l/d≤100；纳米碳纤维的导热系数为2000-3000w/m·k。
24、优选的，所述pi基膜的厚度h1(μm)和散热粘结层的厚度h2(μm)满足关系式：1.5≤h1/h2≤2.5。通过控制pi基膜的厚度h1和散热粘结层的厚度h2的比值，可以进一步优化茶色高温胶的耐高温性能和散热性能。
25、优选的，所述pi基膜的厚度h1为15-125μm；所述散热粘结层的厚度h2为10-50μm。
26、本专利技术还提供一种快速散热型茶色高温胶，其由上述的快速散热型茶色高温胶的制备方法制得。
27、相比于现有技术，本专利技术至少具有以下有益效果：
28、1)本申请对pi基膜进行电晕处理，在高压电场作用下，电子流对pi基膜进行强有力的冲击可以使基膜表面起毛，变得粗糙，增加表面积，使基膜牢度粘结，同时在茶色高温胶中加入微胶囊自修复粘合剂，当茶色高温胶中出现裂纹或脱胶现象时，微胶囊在应力作用下会破裂，释放其内部的自修复剂，修复剂在裂纹或脱胶的区域迅速固化，填充缝隙，减少脱胶的发生，从而实现自我修复。
29、2)本申请采用的四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯胶黏剂具有以下优势：首先，四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯胶黏剂由于其独特的化学结构，能够提供更高的耐热性，它的分子结构中含有较多的甲基，这有助于提高其热稳定性；在高温环境下，四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯胶黏剂比普通异氰酸酯胶黏剂更不易发生热分解，从而维持更长时间的粘接性能。其次，四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯胶黏剂在粘结强度上也有显著优势；其分子结构使得它在固化形成的聚合物网络中形成更强的交联密度，这种结构使得粘接界面更加牢固，能承受更大的力量而不发生断裂。此外，四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯胶黏剂通常也展现出更好的化学稳定性；这种稳定性不仅反映在耐热性上，还包括对各种化学物质的抵抗能力，如溶剂、湿气、酸碱等，从而增强了其在苛刻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述PI基膜为含-CF3极性基团的聚酰亚胺，其结构式为：
3.根据权利要求1所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，电晕处理的电压为2.0～2.2kV，电流为8A，电晕速度为40-50m/min，处理时间为8-10s。
4.根据权利要求1所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，表面处理后的PI基膜的表面润湿张力A(dyn)、表面粗糙度Ra(μm)和摩擦系数μs之间满足关系：A＝20Ra+15μs+c，其中，30≤c≤35。
5.根据权利要求1中所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述微胶囊自修复粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述异氰酸酯的NCO官能团含量为18～20wt％，所述聚醚多元醇的羟值为80～90mgKOH/g
7.根据权利要求1中所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述新戊二醇为相变温度为46～48℃的固固相变材料。
8.根据权利要求1所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯的平均粒径D1分别大于所述新戊二醇的平均粒径D2和纳米氮化铝的平均粒径D3；且其满足以下关系式，D1/D2＝(4～8):1，D1/D3＝(4～8):1。
9.根据权利要求1所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在散热粘结层浆料中加入占浆料总质量5％的纳米碳纤维；其中，纳米碳纤维的长径比L/D满足关系式：50≤L/D≤100；纳米碳纤维的导热系数为2000-3000W/m·K。
10.一种快速散热型茶色高温胶，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述pi基膜为含-cf3极性基团的聚酰亚胺，其结构式为：
3.根据权利要求1所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，电晕处理的电压为2.0～2.2kv，电流为8a，电晕速度为40-50m/min，处理时间为8-10s。
4.根据权利要求1所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，表面处理后的pi基膜的表面润湿张力a(dyn)、表面粗糙度ra(μm)和摩擦系数μs之间满足关系：a＝20ra+15μs+c，其中，30≤c≤35。
5.根据权利要求1中所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述微胶囊自修复粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的快速散热型茶色高温胶的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述异氰...
【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，刘彦兵，吴少华，孙强胜，
申请(专利权)人：广东嘉尚新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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