[發明專利]耐電解液熱熔膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202310630562.3
• 申請日: 2023-05-31
• 公開（公告）號: CN116640533A
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 金闖;朱勤;李帥;馬宇
• 申請（專利權）人: 太倉斯迪克新材料科技有限公司;江蘇斯迪克新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C09J123/06
• 分類號: C09J123/06;C09J157/02;C09J11/08;C09J11/04;C09J11/06
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 李淑亞

本發明公開了一種耐電解液熱熔膠及其制備方法，該熱熔膠包括以下重量份的原料：聚烯烴30?60份；增粘樹脂20?50份；粘度調節劑5?20份；無機填料10?30份；抗氧化劑0.1?1份；其中，所述無機填料為無機層狀化合物，或是利用有機硅偶聯劑或有機鈦偶聯劑對無機層狀化合物進行處理后得到的改性無機層狀化合物。本發明在聚烯烴熱熔膠的原料中添加在在電解液中非常穩定的無機層狀化合物，借由層狀結構在樹脂基體中能夠形成無機阻隔網絡結構，從而能有效降低材料在電解液中的溶脹，可降低溶脹對于粘接力的影響；另一方面，無機化合物可以提高熱熔膠的機械強度，降低表面初粘性，加快表干時間。

技術領域

本發明涉及熱熔膠材料領域，特別涉及一種耐電解液熱熔膠及其制備方法。

背景技術

目前，鋰離子電池，尤其是鋰離子動力電池是最重要的新能源之一，作為動力電池，最重要的性能之一是安全性，因此防止電池內部的短路至關重要。通常，電池內部的正負極是通過電芯的正負極柱導出的，極片的正極和電芯的正極是通過鋁轉接片連接的，極片的負極和電芯的負極是通過銅轉接片連接的，轉接片和電芯的極柱之間是靠激光焊來實現連接，激光焊可以將上述對應的金屬連接在一起，但是由于激光焊的溫度很高且容易將上述的金屬熔融，熔融的金屬焊渣需要確保不進入電芯內部，因此最大的風險是金屬殘渣會導致電池正負極直接短路從而導致急劇發熱而形成著火或爆炸。

為了防止上述金屬焊渣進入電芯內部，目前主要的方案是用膠帶貼在轉接片表面，目前使用的單面膠帶一般是丙烯酸或者橡膠類型的，基材主要是PET、PI或PPS類型，通過貼合來復合在對應轉接片的凹面。但是由于目前轉接片的表面不是平整的，同時焊接處是凹形，膠帶不能夠100％貼合在轉接片上，并且在電池工作的過程中，溫度一般在30多度以上，且電解液(主要是各種酯類溶劑)會慢慢浸入膠帶的膠水層，而且目前使用的大部分膠帶都不耐電解液，在長時間的電解液侵蝕過程中，膠帶會逐漸脫離轉接片，從而使得使用膠帶保護轉接片焊渣的作用失效。

出現上述失效的原因主要有兩個：1)目前的膠帶都不能長期耐電解液(電解液中含有各種強極性和弱極性的酯類溶劑)，隨著時間的延長，膠帶逐漸脫離轉接片；2)由于膠帶是將膠水涂覆在基材上，膠帶上的膠水是固體形式，在貼合過程沒有辦法和轉接片的基材做到100％的緊密貼合，電解液仍然會比較容易從貼合的界面滲入，尤其是在高溫下，電解液更容易通過界面的縫隙侵蝕膠帶，導致膠帶加速失效。

專利CN104245872A公開了一種用于電裝置的熱熔性粘合劑，提供一種熱熔性粘合劑，其具有優異的耐溶劑性和優異的對其中容納有電池電解液的被粘物的粘合性，并且可有助于電裝置性能的改善。用于電裝置的熱熔性粘合劑包含烯烴類改性聚合物(A)，其中所述烯烴類改性聚合物(A)為具有含硅官能團的改性聚合物；所述用于電裝置的熱熔性粘合劑具有優異的對電池的電解液的耐性(即，耐電解液性或耐溶劑性)，并且還具有改善的熱熔性粘合劑對其中容納有電解液的被粘物的粘合性。使用硅烷改性的聚烯烴，利用濕氣固化的機理，固化交聯后可提升熱熔膠的耐電解液性能，但是硅烷改性的聚烯烴的生產加工過程需要嚴格控制水分，為生產工藝環節增加了難度。

專利CN111592841A公開了一種UV固化聚烯烴熱熔膠及其制備方法，涉及一種用于電池包裝材料粘接的UV固化聚烯烴熱熔膠，其原材料由以下組分組成：具有含硅官能團的烯烴類改性聚合物，含異戊二烯單元的聚烯烴彈性體，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，光引發劑和助劑。本發明聚烯烴熱熔膠具有低粘度、高初粘力。該聚烯烴熱熔膠對施膠溫度的要求低于市面上的高粘度聚烯烴熱熔膠，在點膠過程中不易出現拉絲現象，且具有極高的初粘力，縮短了保壓時間，有助于簡化生產工藝、提高生產效率。還具備優異的耐電解液性能?？捎糜阡囯x子電池包裝材料的粘接，尤其是電池結構的折邊粘接。UV固化的方法，雖然操作方便，但對于一些復雜施膠部位，很難做到完全照射，無法做到充分固化交聯。

因此，如何有效提高熱熔膠的耐電解液性能，同時又不增加熱熔膠生產工藝的復雜度，成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容