【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池铝塑膜，具体涉及一种铝塑膜用胶粘剂、铝塑膜及其制备方法。
技术介绍
1、由于能量密度、循环寿命、灵活性等方面的优势，软包动力电池目前已经成为新能源行业应用最为广泛的电池类型之一，软包锂离子电池主要是采用铝塑膜包覆裸电芯，并对顶部和侧面进行热压封装的结构。随着应用领域的不断扩大，各行各业对软包锂离子电池产品的性能、质量以及成本等方面提出了更加严格的要求，但从目前我国各电池制造企业的产品性能来看，电池产品的性能，尤其是电池安全性能，如过充电、机械震动、撞击、挤压以及高温等仍然是制约软包锂离子电池大量推广普及的一大难题。
2、铝塑膜作为保障电池安全性的最主要部件，近年来一直是软包锂离子电池安全应用领域研究的热点；目前，软包装铝塑膜一般由三层不同功能的薄膜复合而成，外层是由pa层作为保护层，中间是由铝箔作为阻隔层，内层是由cpp作为热封层。但是，研究人员发现这种铝塑膜包装的电池在多次充放电过程易产生较高的热量，电池使用温度较高，致使电池更容易产生气体，发生鼓包，电解液加速腐蚀包装铝塑膜，降低锂离子电池的使用寿命，影响了锂离子电池的稳定性及使用广泛性。
技术实现思路
1、本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铝塑膜用胶粘剂、铝塑膜及其制备方法。使用本申请胶粘剂制得的铝塑膜具有优异的耐冷冲深成型性，高温下不分层，导热性良好，改善热辐射，漏铝等热封缺陷。
2、为实现上述目的，本申请采取的技术方案为：一种铝塑膜用胶粘剂，包括a组分和b组分，a组分和b组分
3、a组分按质量百分比计，包括：非结晶性聚酯树脂20％-40％、导热浆料10％-30％、酚类添加剂0.1％-5.0％、第一溶剂40％-60％；其中，所述导热浆料包含导热填料、连接剂和第二溶剂所述连接剂为氯醋树脂、醛酮树脂、非结晶性聚酯树脂中的至少一种；所述非结晶性聚酯树脂的数均分子量为10000-80000；
4、b组分为聚异氰酸酯。
5、作为示例，所述非结晶性聚酯树脂的数均分子量为30000-70000。
6、本申请提供了一种铝塑膜用胶粘剂，该铝塑膜胶粘剂具有优异的耐冷冲深成型性，高温下不分层，导热性良好，改善热辐射，漏铝等热封缺陷。本申请通过调整非结晶性聚酯树脂的数均分子量，以获得不同链长以及羟基含量的非结晶性聚酯树脂，与聚异氰酸酯反应，调整了胶粘剂的反应密度和形成的网络结构，同时减少胶粘剂涂布后流挂和熟化的时间，提高了铝塑膜的冷冲深性能、粘合性能、柔韧性和耐热性，确保铝塑膜热封层在后续加工和使用过程中不被破坏；专利技术人通过研究发现，非结晶性聚酯树脂的数均分子量小于10000，容易造成胶粘剂涂布不均匀，涂布后流动造成铝塑膜的隧道效应，导致铝塑膜的整体性能下降；非结晶性聚酯树脂的数均分子量大于80000，会导致胶粘剂的粘度过高，从而导致铝塑膜的生产困难；本申请优选非结晶共聚酯树脂的数均分子量为30000-70000，以进一步提高铝塑膜的整体性能。
7、本申请铝塑膜用胶粘剂中，导热浆料提高了铝塑膜的导热能力，可在电芯因局部电流过大或局部短路而产热时，或是低温条件下，电芯需通过外部预热才能正常工作时，及时将热量传导出(进)电芯，达到高导热的效果，提高电芯安全性能和使用寿命；连接剂不仅能够提高导热填料在胶粘剂中的分散性，而且能够提高导热填料与胶粘剂中有机物质的相容性，构建的导热骨架结构，起到填充和进一步提高铝塑膜的导热能力的作用；并且使胶粘剂的a组分具有合适的粘度，使得胶粘剂更高的涂布；本申请优选连接剂为非结晶性聚酯树脂，以进一步获得性能更好的铝塑膜。
8、本申请铝塑膜用胶粘剂中，酚类添加剂可以作为抗氧化剂，避免非结晶性聚酯树脂的分子链断裂，同时提供质子环境，避免非结晶性聚酯树脂和聚异氰酸酯混合后快速反应，延长胶粘剂的活化期，提高铝塑膜的粘结性能、冷冲深性能、导热性能以及耐热性能。
9、作为示例，所述非结晶性聚酯树脂由芳香族二元酸、脂肪族二元酸、乙二醇和1,4-环己二甲醇通过反应得到，所述芳香族二元酸、脂肪族二元酸、乙二醇和1,4-环己二甲醇的摩尔比为芳香族二元酸：脂肪族二元酸：乙二醇：1,4-环己二甲醇＝(20-50)：(0.5-30)：(20-50)：(0.5-30)。
10、本申请通过调整芳香族二元酸、脂肪族二元酸、乙二醇和1,4-环己二甲醇的摩尔，以获得不同数均分子量的非结晶性聚酯树脂，制得的非结晶性聚酯树脂柔韧性、耐水解性和耐热性好，有利于冲深。
11、作为示例，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸中的至少一种；优选地，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸和间苯二甲酸、对苯二甲酸和邻苯二甲酸；更优选地，所述对苯二甲酸和间苯二甲酸的摩尔比为(2:4)-(4:4)；所述对苯二甲酸和邻苯二甲酸的摩尔比为(2:4)-(4:4)。上述摩尔比的芳香族二元酸能获得性能较佳的非结晶性聚酯树脂。
12、作为示例，所述脂肪族二元酸为壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸中的至少一种。上述长链的脂肪族二元酸作为柔性改性剂，提高了非结晶性聚酯树脂的柔韧性、耐水解性。
13、作为示例，所述非结晶性聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
14、将芳香族二元酸、脂肪族二元酸、乙二醇、1,4-环己二甲醇、缩聚催化剂与酯交换剂加入反应釜中，升温至180-210℃进行酯化反应，酯化反应结束后，加入酯交换剂和抗氧剂，减压至真空，在270-275℃的温度下进行缩聚反应，得到非结晶性聚酯树脂。
15、1,4-环己二甲醇相对乙二醇反应活性较低，通过酯交换替换部分乙二醇，延长交换时间增加1,4-环己二甲醇含量；酯交换反应中酯交换剂的添加量比缩聚反应中酯交换剂的添加量多，避免缩聚粘度过快增长。
16、作为示例，所述缩聚催化剂为四异丁基钛酸酯、有机锡、有机铋、有机锑中的至少一种。
17、作为示例，所述酯交换剂为磷酸。
18、作为示例，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
19、作为示例，所述酚类添加剂为腰果酚、苯酚、甲酚、苯基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、苯二酚、联苯二酚中的至少一种。
20、上述种类的酚类添加剂能够更好的改善非结晶性聚酯树脂与聚异氰酸酯反应的环境，提高铝塑膜的粘结性能、冷冲深性能、导热性能以及耐热性能。
21、作为示例，所述导热填料、连接剂和第二溶剂的质量比为导热填料：连接剂：第二溶剂＝(0.5-1.5)：(0.1-0.2)：(0.5-1.5)。
22、作为示例，所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、炭黑、石墨中的至少一种。为避免电芯制造过程引发的短路，导热填料为绝缘导热填料。
23、作为示例，所述第一溶剂为溶剂挥发速率大于2的酯、酮、芳香烃中的至少一种。
24、作为示例，所述第二溶剂为环己酮、n-甲基吡咯烷酮、二甲苯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮、乙酸乙酯中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，包括A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为10:(1-3)；
2.如权利要求1所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述非结晶性聚酯树脂的数均分子量为30000-70000。
3.如权利要求1所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述非结晶性聚酯树脂由芳香族二元酸、脂肪族二元酸、乙二醇和1,4-环己二甲醇通过反应得到；所述芳香族二元酸、脂肪族二元酸、乙二醇和1,4-环己二甲醇的摩尔比为芳香族二元酸：脂肪族二元酸：乙二醇：1,4-环己二甲醇＝(20-50)：(0.5-30)：(20-50)：(0.5-30)。
4.如权利要求3所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸中的至少一种；和/或所述脂肪族二元酸为壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸中的至少一种。
5.如权利要求3所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述非结晶性聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述缩聚催化剂为四异丁基钛酸酯；和/或所述酯交换剂为
7.如权利要求1所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述导热填料、连接剂和第二溶剂的质量比为导热填料：连接剂：第二溶剂＝(0.5-1.5)：(0.1-0.2)：(0.5-1.5)。
8.如权利要求1所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述导热浆料的制备方法为：将导热填料、连接剂和第二溶剂置于砂磨机中，研磨得到导热浆料；优选地，所述导热浆料的D50为10-100nm。
9.如权利要求1所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述酚类添加剂为腰果酚、苯酚、甲酚、苯基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、苯二酚、联苯二酚中的至少一种；
10.一种如权利要求1-9任一项所述铝塑膜用胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
11.一种铝塑膜，其特征在于，所述铝塑膜至少包括保护膜、铝箔层以及形成与所述保护膜和所述铝箔层之间的胶粘剂层，所述胶粘剂层包括如权利要求1-11任一项所述的铝塑膜用胶粘剂。
12.一种如权利要求11所述的铝塑膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在铝箔表面涂布本申请提供所述的胶粘剂，烘干；将保护膜与烘干后的所述胶粘剂热压复合，之后进行熟化，得到铝塑膜。
13.如权利要求12所述的铝塑膜的制备方法，其特征在于，所述胶粘剂的涂布量为5g/m2-7g/m2；和/或所述热压复合的温度为80-120℃；和/或所述熟化的温度为40-70℃，所述熟化的时间为1-7天。
...【技术特征摘要】
1.一种铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，包括a组分和b组分，a组分和b组分的质量比为10:(1-3)；
2.如权利要求1所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述非结晶性聚酯树脂的数均分子量为30000-70000。
3.如权利要求1所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述非结晶性聚酯树脂由芳香族二元酸、脂肪族二元酸、乙二醇和1,4-环己二甲醇通过反应得到；所述芳香族二元酸、脂肪族二元酸、乙二醇和1,4-环己二甲醇的摩尔比为芳香族二元酸：脂肪族二元酸：乙二醇：1,4-环己二甲醇＝(20-50)：(0.5-30)：(20-50)：(0.5-30)。
4.如权利要求3所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸中的至少一种；和/或所述脂肪族二元酸为壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸中的至少一种。
5.如权利要求3所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述非结晶性聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述缩聚催化剂为四异丁基钛酸酯；和/或所述酯交换剂为磷酸；和/或所述抗氧剂为抗氧剂1010。
7.如权利要求1所述的铝塑膜用胶粘剂，其特征在于，所述导热填料、连接剂和第二溶剂的质量比为导热填料...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨小牛，关秋，赵晓礼，韦华伟，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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