[發明專利]一種鋰電池用無基材雙面熱熔膠帶及其制備工藝

有效

• 申請號: 202010129279.9
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111205786B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 郭祚圭;陳鵬;王宜金;劉小輝
• 申請（專利權）人: 東莞澳中新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C09J7/35
• 分類號: C09J7/35;C09J153/02;C09J123/20;C09J151/00;C09J145/00;C09J157/02;C09J123/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚

本發明提供一種鋰電池用無基材雙面熱熔膠帶及其制備工藝，鋰電池用無基材雙面熱熔膠帶：由直接復合的熱熔膠層和離型膜層組成，所述熱熔膠層的一面用于粘接電芯，所述熱熔膠層的另一面用于粘接電池外包裝材料，所述熱熔膠層在50℃以下不具有粘性。熱熔膠層和離型膜層之間不設有任何基材，熱熔膠層為單層結構，使得上述鋰電池用無基材雙面熱熔膠帶的結構輕薄，工藝制程簡單，并且具有優異的粘結性能。

技術領域

本發明涉及膠粘帶領域，具體地，涉及一種鋰電池用無基材雙面熱熔膠帶及其制備工藝。

背景技術

鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度高、自放電小、可多次循環使用，使用壽命長、環保性高等特點，廣泛應用于手機、汽車、筆記本等領域。隨著技術的不斷革新，對鋰電池的要求也越來越高，鋰電池也趨向于高能量密度、輕質化、抗跌落方向發展，特別是鋰電池的抗摔落性能直接影響著鋰電池的安全性和穩定性。現有的解決方案有通過用雙面熱熔膠帶來固定鋰電池內芯與外包裝鋁塑膜的內表面，專利CN104610883采用的方法是以PET薄膜為基材，常溫具有粘結性的SIS壓敏膠，聚烯烴橡膠等制成膠帶，膠帶厚度較厚，膠層之間設有基材，裁切易產生毛刺，有刺穿隔膜的風險，對電池性能和安全性有潛在的影響。專利CN109517533采用無基材的雙層熱熔雙面膠帶體系，以氫化苯乙烯嵌段共聚物、非晶態α-烯烴共聚物、氫化石油樹脂混合體系，雖在此前基礎上膠膜厚度相應減薄，能提高電池能量密度，但仍然存在整體偏厚、雙層工序較為復雜的問題。總的來說，上述技術方案中存在以下幾個缺點：

(1)膠膜較厚，一定程度上影響電池的能量密度；

(2)膠層中的氣泡難以排放，電池化成后存在鼓包的現象，從而影響膠帶的粘結性能，進一步影響鋰電池的安全性能；

(3)熱熔膠多層結構，工藝制程復雜。

鋰電池市場所需粘膠將會往越來越薄的趨勢發展，急需一款更薄、應力更小、工序更為簡單、電池化成后外觀平整，并且同時能在電解液中保持原有的粘接性能的膠帶產品。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰電池用無基材雙面熱熔膠帶及其制備工藝，以提高鋰電池的能量密度和抗跌落性能。

根據本發明的一個方面，提供一種鋰電池用無基材雙面熱熔膠帶：由直接復合的熱熔膠層和離型膜層組成，所述熱熔膠層的一面用于粘接電芯，所述熱熔膠層的另一面用于粘接電池外包裝材料，所述熱熔膠層在50℃以下不具有粘性。

優選地，熱熔膠層的厚度為2μm–25μm。

優選地，按質量份數計算，用于形成熱熔膠層的熱熔膠包括主體樹脂40–95份、增粘樹脂5–65份；主體樹脂包括嵌段共聚物和/或嵌段共聚物的改性樹脂，嵌段共聚物包括聚苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-聚異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚異丁烯、非晶態α-烯烴共聚物中的至少一種。可選地，離型膜層的材質為聚對苯二甲酸乙二酯或雙向拉伸聚丙烯。

優選地，聚苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量為20–40％；氫化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量為13–32％；苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量為15–44％；氫化苯乙烯-聚異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯為含量20–37％；聚異丁烯的分子量為4.5萬–45萬；非晶態α-烯烴共聚物的分子量為0.5萬–5萬。

優選地，改性樹脂由嵌段共聚物經過改性官能團的接枝改性制得，改性官能團選自馬來酸酐、羥基、羧基、環氧基中的至少一種。

優選地，改性官能團包括馬來酸酐，馬來酸酐的接枝率為1–3％。

優選地，增粘樹脂選自氫化石油樹脂、氫化松香樹脂或氫化萜烯樹脂中的至少一種。

優選地，增粘樹脂的軟化點為50℃–140℃。