[發(fā)明專(zhuān)利]一種耐電壓耐電解液共聚物、極耳膠黏劑及極耳膠帶

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111193629.9
• 申請(qǐng)日: 2021-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114015056B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉志斌;李俊;劉鋒;周宗增;曾麗娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 佛山市順德區(qū)永創(chuàng)翔億電子材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G77/452
• 分類(lèi)號(hào): C08G77/452;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/20;C08F220/56;C08F220/40;C09J183/10;C09J7/25;C09J7/30;H01M50/531;H01M50/593
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 薛建強(qiáng)

本發(fā)明公開(kāi)了一種耐電壓耐電解液共聚物、極耳膠黏劑及極耳膠帶，該共聚物的結(jié)構(gòu)為聚（丙烯酸?2?乙基己酯?無(wú)規(guī)?丙烯酸丁酯?無(wú)規(guī)?丙烯酸?無(wú)規(guī)?4?羥基丁基丙烯酸酯?無(wú)規(guī)?雙環(huán)戊二烯基丙烯酸酯?無(wú)規(guī)?丙烯酰胺丙基異丁基?籠形聚倍半硅氧烷）。本發(fā)明在聚丙烯酸酯膠體中側(cè)鏈引入雙環(huán)戊二烯基丙烯酸酯和丙烯酰胺丙基異丁基?籠形聚倍半硅氧烷，增大了膠體的自由體積，降低了分子間電荷移動(dòng)，降低了膠體層介電常數(shù)，提高了膠體的耐電壓性能，該共聚物與固化劑交聯(lián)，形成互穿網(wǎng)絡(luò)立體交聯(lián)結(jié)構(gòu)，所得到的極耳膠黏劑保持良好的聚丙烯酸酯體系的附著力，又發(fā)揮出優(yōu)異的耐電壓和耐電解液性能，制得的極耳膠帶能夠適用于高能密度鋰離子電池。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物及膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐電壓耐電解液共聚物、極耳膠黏劑及極耳膠帶。

背景技術(shù)

近年來(lái)，鋰離子電池在便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，快充電技術(shù)成為主流市場(chǎng)需求。目前，鋰電池主要發(fā)展技術(shù)方向?yàn)殚_(kāi)發(fā)具有能量密度高、安全性高和使用壽命長(zhǎng)等高性能要求。為了滿足鋰電池技術(shù)發(fā)展，高比能量正級(jí)材料、高比容量負(fù)極、耐高電壓電解液已成為研究熱點(diǎn)。能量密度是制約當(dāng)前鋰離子電池發(fā)展的最大瓶頸。鋰離子電池主要有正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜、鋁塑包裝膜、極耳、膠黏劑、膠帶等要素構(gòu)成。高能量密度、長(zhǎng)壽命、高安全、低成本等要求是鋰離子電池研究持續(xù)追求的目標(biāo)和發(fā)展方向。近年來(lái)，研究人員在正極/電解液界面調(diào)控、負(fù)極/電解液界面調(diào)控、高安全阻燃電解液、高電壓電解液、膠帶等新材料創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研發(fā)，進(jìn)一步解決高電壓和高安全液體電解液技術(shù)瓶頸。

在鋰離子電池的組裝生產(chǎn)過(guò)程中，一般使用專(zhuān)用PI基材極耳膠帶對(duì)鋰離子電池的極耳部位進(jìn)行固定、絕緣和保護(hù)，防止極片與鋁塑膜直接接觸而形成短路。目前，極耳膠帶一般以丙烯酸亞克力膠體系進(jìn)行研發(fā)，提升耐電解液性能，增強(qiáng)與PI基材和極耳的附著力。現(xiàn)有技術(shù)還提出對(duì)極耳膠帶進(jìn)行多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升極耳膠帶耐磨性和機(jī)械性能，增加電池的安全性。在高能密度鋰離子電池中，專(zhuān)用極耳膠帶在電池應(yīng)用過(guò)程也會(huì)長(zhǎng)期接觸到鋰離子電池內(nèi)的耐高電壓電解液。傳統(tǒng)的極耳膠帶已經(jīng)無(wú)法滿足高能密度高電壓鋰離子電池（電壓大于4.2V）安全性能要求，易出現(xiàn)極耳膠帶變色發(fā)黃和發(fā)黒碳化現(xiàn)象，污染電解液，嚴(yán)重影響鋰離子電池的安全性能。用高電壓技術(shù)是未來(lái)提升鋰離子電池能量密度主流技術(shù)之一。為了提升鋰離子電池使用安全，高電壓鋰離子電池必須采用更高要求的耐高電壓電解液極耳用膠帶，確保鋰電池使用安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種耐電壓耐電解液共聚物、極耳膠黏劑及極耳膠帶。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種耐電壓耐電解液共聚物，所述耐電壓耐電解液共聚物的結(jié)構(gòu)為：聚（丙烯酸-2-乙基己酯-無(wú)規(guī)-丙烯酸丁酯-無(wú)規(guī)-丙烯酸-無(wú)規(guī)-4-羥基丁基丙烯酸酯-無(wú)規(guī)-雙環(huán)戊二烯基丙烯酸酯-無(wú)規(guī)-丙烯酰胺丙基異丁基-籠形聚倍半硅氧烷）。

在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述耐電壓耐電解液共聚物的重均分子量為500000-1000000，分子量分散系數(shù)為1.5-3.0。

本發(fā)明還提供所述耐電壓耐電解液共聚物的制備方法，包括：將丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、4-羥基丁基丙烯酸酯、丙烯酰胺和雙環(huán)戊二烯基丙烯酸酯在引發(fā)劑和溶劑存在下進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，獲得聚（丙烯酸-2-乙基己酯-無(wú)規(guī)-丙烯酸丁酯-無(wú)規(guī)-丙烯酸-無(wú)規(guī)-4-羥基丁基丙烯酸酯-無(wú)規(guī)-雙環(huán)戊二烯基丙烯酸酯-無(wú)規(guī)-丙烯酰胺），再加入氨基丙基異丁基-籠形聚倍半硅氧烷(CAS編號(hào)：444315-15-5)進(jìn)行轉(zhuǎn)酰胺反應(yīng)，獲得聚（丙烯酸-2-乙基己酯-無(wú)規(guī)-丙烯酸丁酯-無(wú)規(guī)-丙烯酸-無(wú)規(guī)-4-羥基丁基丙烯酸酯-無(wú)規(guī)-雙環(huán)戊二烯基丙烯酸酯-無(wú)規(guī)-丙烯酰胺丙基異丁基-籠形聚倍半硅氧烷）共聚物。反應(yīng)式如下。