一种耐高温易解卷的复合膨胀胶带及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种耐高温易解卷的复合膨胀胶带，包括相互复合的基层和胶层，胶层中包括有耐温层；基层为定向聚苯乙烯膜，按重量百分含量计算，用于制备定向聚苯乙烯膜的原料，包括85％～90％的通用级聚苯乙烯、5％～8％的高抗冲聚苯乙烯、0.9％～2.3％的纳米二氧化硅。本发明专利技术提供的复合膨胀胶带在具有高膨胀倍率的同时能够保持高温下不收缩，在工业化生产中易于解卷。中易于解卷。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温易解卷的复合膨胀胶带及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂电池
，具体涉及一种耐高温易解卷的复合膨胀胶带及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]圆柱形锂电池由于其具有制作工艺成熟、自动化程度高、利于标准化生产等已经在生产中得到广泛的应用。在将其应该于日常使用的设备中时常常会在使用的过程中发生频繁的摇晃和震动，而在圆柱形锂电池的裸电芯与圆柱外壳体之间存在一定的间隙，随着频繁的摇晃和震动，极易造成锂电池裸电芯和壳体相对移动而导致电极片损坏、电池短路、电阻增大等问题，从而影响了锂电池的使用性能，也造成了很大的安全隐患。
[0003]为了解决上述问题，通常采用溶胀/膨胀胶带来粘接锂电池裸电芯和圆柱壳体，在电解液的浸泡下，溶胀/膨胀胶带能够发生膨胀，厚度增加数倍，从而将间隙进行填充，增强了锂电池的抗震动抗摇晃的效果。专利CN111995957A中公开了一种高膨胀倍率的定向聚苯乙烯溶胀胶带及其制备方法，其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，此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，此技术胶带耐温性低，在电池厂家生产工艺中存在高温下时则造成收缩无法完全适用。此外，目前所使用的膨胀胶带虽然能够实现在电解液中发生高倍率的膨胀，但在使用时存在解卷困难的问题，给工业化生产造成了极大的不便。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种耐高温易解卷的复合膨胀胶带及其制备方法和应用，以使该膨胀胶带能够在电解液中发生高倍率膨胀的同时能够保持高温下不收缩，在工业化生产中易于解卷。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种耐高温易解卷的复合膨胀胶带，包括相互复合的基层和胶层，胶层中包括有耐温层；基层为定向聚苯乙烯膜，按重量百分含量计算，用于制备定向聚苯乙烯膜的材料，包括85％～90％的通用级聚苯乙烯、5％～8％的高抗冲聚苯乙烯、0.9％～2.3％的纳米二氧化硅。优选地，耐温层的材料的无收缩温度不低于110℃。
[0006]HIPS为PS的改性材料，分子中含有5～15％橡胶成份，其韧性比PS提高了四倍左右，冲击强度大大提高。作为一种优良的结构和功能材料，纳米二氧化硅具有高表面活性、高比表面积、低比重、耐高温、耐腐蚀以及无毒无污染等性能，在塑料、橡胶和催化剂等许多领域有着广泛的应用。将纳米二氧化硅与聚合物在一定工艺条件下复合，可大幅提高聚合物材料的强度、韧性、耐热性能、耐摩擦性能等。
[0007]本专利技术通过在聚苯乙烯中添加一定比例的高抗冲聚苯乙烯和纳米二氧化硅，解决了定向聚苯乙烯膜的高温下收缩的问题，同时提高了定向聚苯乙烯膜的柔韧性和平滑性。胶层中的耐温层在高温下仍能保持原来的形状不收缩，基层和胶层复合，进一步增强了基层的在高温下的抗收缩性能。
[0008]优选地，胶层包括依次设置的第一胶黏层、耐温层、第二胶黏层；第二胶黏层与基层的表面复合。通过上述复合方式制得基层/第二胶黏层/耐温层/第一胶黏层/的具有四层复合结构的膨胀胶带。
[0009]优选地，定向聚苯乙烯膜采用组成定向聚苯乙烯膜的材料经过熔融挤压成型，再横向和纵向拉伸可得；横向拉伸倍率为3～5倍，纵向拉伸倍率为2～3倍。经过拉伸工艺产生高度的定向排列，薄膜强度进一步提高。
[0010]优选地，定向聚苯乙烯膜的厚度为40～60μm。
[0011]优选地，定向聚苯乙烯膜的厚度为40μm。
[0012]优选地，定向聚苯乙烯膜的至少一个表面为电晕面。
[0013]优选地，定向聚苯乙烯膜的一个表面为电晕面。
[0014]优选地，定向聚苯乙烯膜电晕面的电晕值为44～52Dyn。通过电晕处理增强了第一胶黏层对定向聚苯乙烯膜的附着力，使定向聚苯乙烯膜能够和耐温层通过第一胶黏层更加牢固地固定。
[0015]优选地，定向聚苯乙烯膜的非电晕面的电晕值为32～36Dyn。
[0016]优选地，耐温层为PET膜。
[0017]优选地，PET膜耐温无收缩温度为110～160℃。
[0018]优选地，PET膜的至少一个表面为电晕面。PET膜经过电晕处理得到电晕面，通过电晕处理增强了胶黏层对PET膜的附着力。
[0019]优选地，PET膜的厚度为4～10μm。
[0020]优选地，PET膜的厚度为6μm。
[0021]优选地，第一胶黏层和/或第二胶黏层为聚丙烯酸酯胶层；聚丙烯酸酯胶层包括45％～55％的聚丙烯酸酯、0.1％～1.1％固化剂；固化剂选自异氰酸酯、氮丙啶、环氧树脂中的至少一种。
[0022]优选地，第一胶黏层和所述第二胶黏层的厚度各自独立地选自2～6μm。
[0023]优选地，第一胶黏层和第二胶黏层的厚度为4μm。
[0024]采用聚丙烯酸酯作为胶黏层的胶黏剂，粘接力强，约为5N/25mm，并且通过调节涂覆胶层的厚度实现胶层粘性可调。
[0025]优选地，上述聚丙烯酸酯胶层的固化温度为80～110℃。
[0026]本专利技术还提供了一种耐高温易解卷的复合膨胀胶带的制备方法，包括如下步骤：
[0027]步骤一：在离型膜的离型面涂覆胶黏剂，得到第一胶黏面，将胶黏剂固化后，将PET膜的电晕面与第一胶黏面进行贴合；
[0028]步骤二：在PET膜的非电晕面涂覆胶黏剂，得到第二胶黏面，将胶黏剂固化后，将定向聚苯乙烯膜的电晕面与第二胶黏面进行贴合；
[0029]步骤三：复卷，去除所述离型膜后，得到耐高温易解卷的复合膨胀胶带。
[0030]优选地，步骤一中，离型膜为PET离型膜，其离型面的离型力为15～60gf/25mm，残余黏着率≥90％。
[0031]优选地，上述涂布方式为转移涂布。
[0032]本专利技术提供了一种上述耐高温易解卷的复合膨胀胶带在锂电池中的应用。
[0033]优选地，上述锂电池为圆柱形锂电池。
[0034]总体而言，本专利技术提供的耐高温易解卷的复合膨胀胶带具有以下优点：
[0035]1.采用材料组成包括85％～90％的通用级聚苯乙烯、5％～8％的高抗冲聚苯乙烯、0.9％～2.3％的纳米二氧化硅制备定向聚苯乙烯膜，实现了对定向聚苯乙烯膜的改性作用。通过限定高抗冲聚苯乙烯和纳米二氧化硅的含量，使制得的定向聚苯乙烯膜具有优异的相结构，从而综合提高了聚苯乙烯膜的耐温性和柔滑性。
[0036]上述材料在熔融状态下共混，后经挤出压成型横向和纵向拉伸制得综合性能改善的定向聚苯乙烯膜。其中高抗冲聚苯乙烯和纳米二氧化硅分子分散或接枝于聚苯乙烯体系中，改变了聚苯乙烯膜的均相结构，形成了具有海岛结构的聚苯乙烯结构，协同提高了聚苯乙烯膜的耐温性，使其在高温下的收缩倍率减小。一定含量的纳米二氧化硅的加入，引入了稳定的Si
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O键，具有良好的热稳定性在高温下不易断裂，其分散于聚苯乙烯网状结构中，使其定向聚苯乙烯膜具有高温抗收缩性能。同时高抗冲聚苯乙烯的加入引入了橡胶段，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温易解卷的复合膨胀胶带，其特征在于，包括相互复合的基层和胶层，所述胶层中包括有耐温层；所述基层为定向聚苯乙烯膜，按重量百分含量计算，所述定向聚苯乙烯膜的材料，包括85％～90％的通用级聚苯乙烯、5％～8％的高抗冲聚苯乙烯、0.9％～2.3％的纳米二氧化硅。2.如权利要求1所述耐高温易解卷的复合膨胀胶带，其特征在于：所述胶层包括依次设置的第一胶黏层、所述耐温层、第二胶黏层；所述第二胶黏层与所述基层的表面复合。3.如权利要求2所述的耐高温易解卷的复合膨胀胶带，其特征在于，所述定向聚苯乙烯膜的厚度为40～60μm。4.如权利要求3所述的耐高温易解卷的复合膨胀胶带，其特征在于，所述定向聚苯乙烯膜的至少一个表面为电晕面。5.如权利要求4所述的耐高温易解卷的复合膨胀胶带，其特征在于，所述耐温层为PET膜。6.如权利要求5所述的耐高温易解卷的复合膨胀胶带，其特征在于，所述PET膜的至少一个表面为电晕面。7.如权利要求2所述的耐高...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯穗冠，王升，褚宬成，陈鹏，
申请(专利权)人：东莞澳中新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：