一种锂电池耐高温异型胶带及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种锂电池耐高温异型胶带及其制备方法，属于材料制备技术领域。


背景技术：

2.锂离子电池以其轻便小巧外形，相比其它类型电池，锂电池因具有较高的电压、较长使用寿命、可无记忆重复充电使用以及为电子设备提供持久电力等优良性能而被广泛应用。与此同时，锂电池胶带被大量应用于锂离子电池上，起到绝缘和固定的作用，这是锂离子电池上不可或缺的重要材料，为了使锂电池在生产和使用等高温极限条件下具有良好的稳定性，胶带的使用需要保证锂电池能够在高温环境下能长时间保持结构稳定、化学性能不变，不短路、不漏电及液体泄漏等问题，并且能够适应多种空间粘接。但是，现有的胶带都属于平面应用型胶带，使用在锂电池等结构连接上，仍存在一定的缺陷，无法很好地实现连接和功能上的电池稳定性。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种锂电池耐高温异型胶带，能够对于不同空间、不同立体形状的物体进行连接，粘结力好，保证应用在多面连接时达到永久连接的效果。
4.本发明的第二个目的在于提供上述锂电池耐高温异型胶带的制备方法，该方法在反应中能够产生粘弹性体橡胶，形成立体的基底层。
5.实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种锂电池耐高温异型胶带，锂电池耐高温异型胶带包括基底层；基底层为立体形状；基底层包括按重量份计的以下有效成分：
6.丁腈橡胶
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9-16份；
7.氯丁橡胶
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50-60份；
8.三氯乙酸
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2-2.5份。
9.进一步地，基底层还包括按重量份计的功能性填料10-20份、偶联剂3-5份和操作油0.5-1份。
10.进一步地，功能性填料为碳化硅超细微粉；偶联剂为硅烷偶联剂；操作油为芳香基石油系软化剂。
11.进一步地，锂电池耐高温异型胶带还包括胶黏层和离型层；离型层、胶黏层和基底层由上至下依次叠合。
12.进一步地，胶黏层包括按重量份计的以下有效成分：
[0013][0014]
进一步地，环氧加成物为环氧乙烷和环氧丙烷的加成物，分子量为mn＝1000-1500。
[0015]
进一步地，非离子型表面活性剂为平平加0。
[0016]
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种锂电池耐高温异型胶带的制备方法，制备方法包括形成基底层的步骤；
[0017]
形成基底层的步骤包括：
[0018]
混炼步骤：将有效成分进行混合并混炼；混炼的温度为80-145℃，混炼压力为0.52-0.64mpa，混炼时间为270-340s，得到胶片；
[0019]
定型步骤：胶片冷却后经过挤出机制成立体形状，得到基底层。
[0020]
进一步地，混炼步骤为：将丁腈橡胶、氯丁橡胶和三氯乙酸，在混炼温度为80-100℃、混炼压力为0.57-0.65mpa、时间为40-50s的条件下混炼；加入配方量3/4的功能性填料和偶联剂，在混炼温度为90-110℃、混炼压力为0.56-0.64mpa、时间为30-40s的条件下混炼；加入剩余配方量的功能性填料，在混炼温度为100-125℃、混炼压力为0.52-0.58mpa、时间为40-50s的条件下混炼；加入操作油，在混炼温度为120-145℃、混炼压力为0.52-0.58mpa、时间为150-200s的条件下混炼。
[0021]
进一步地，还包括形成胶黏层的步骤；形成胶黏层的步骤包括：加入丁苯橡胶和纤维素预炼8-12min，然后加入聚乙烯醇缩甲醛、环氧加成物和非离子型表面活性剂混炼85-95min，混炼速度为40-60r/min，混炼温度为110-130℃，在基底层上成型，得到胶黏层。
[0022]
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
[0023]
1、本发明锂电池耐高温异型胶带的基底层具备很好的压缩应力应变性能和回弹性，该胶带能够对于不同空间、不同立体形状的物体进行连接，不仅便捷、美观、实用，并且具有很强的初粘性、持粘性和剥离强度；
[0024]
2、本发明锂电池耐高温异型胶带具备耐高温及良好的抗化学性能，使锂电池在生产和使用等高温极限条件下能长时间保持结构稳定、化学性能不变，具有良好的稳定性，保证锂电池在高温环境下不短路、不漏电及液体泄漏；
[0025]
3、发明锂电池耐高温异型胶带的制备方法反应结合丁腈橡胶、氯丁橡胶、三氯乙酸可以产生特殊的粘弹性体橡胶，大大降低玻璃化温度tg，在较低的环境温度下仍能保持柔软；腈橡胶可以提升制品力学性能，整体上基底层拉伸强度高，同时各项物理机械性能均较好。
具体实施方式
[0026]
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
[0027]
一种锂电池耐高温异型胶带，锂电池耐高温异型胶带包括基底层，胶黏层和离型层；基底层为立体形状；离型层、胶黏层和基底层由上至下依次叠合；基底层包括按重量份计的以下有效成分：
[0028][0029]
其中，功能性填料为碳化硅超细微粉，亚微米级碳化硅微粉不仅具有耐磨性、耐高温强度高、高热导等性能，而且具有良好的耐电解液腐蚀性能和高温稳定性；偶联剂为硅烷偶联剂；操作油为芳香基石油系软化剂。
[0030]
胶黏层包括按重量份计的以下有效成分：
[0031][0032]
其中，丁苯橡胶的固含量为49wt％。
[0033]
其中，纤维素为羧甲基纤维素。
[0034]
其中，环氧加成物为环氧乙烷和环氧丙烷的加成物，分子量为m n＝1000-1500。
[0035]
其中，非离子型表面活性剂为平平加o，主要成分是聚氧乙烯醚,呈乳白色软膏状。
[0036]
上述锂电池耐高温异型胶带的制备方法，包括形成基底层的步骤、在基地层上形成胶黏层的步骤和在胶黏层上形成离型层的步骤；
[0037]
形成基底层的步骤包括：
[0038]
混炼步骤：1)将丁腈橡胶、氯丁橡胶和三氯乙酸，在混炼温度为80-100℃、混炼压力为0.57-0.65mpa、时间为40-50s的条件下混炼；2)加入配方量3/4的功能性填料和偶联剂，在混炼温度为90-110℃、混炼压力为0.56-0.64mpa、时间为30-40s的条件下混炼；3)加入剩余配方量的功能性填料，在混炼温度为100-125℃、混炼压力为0.52-0.58mpa、时间为40-50s的条件下混炼；4)加入操作油，在混炼温度为120-145℃、混炼压力为0.52-0.58mpa、
时间为150-200s的条件下混炼；
[0039]
定型步骤：胶片经过冷却水槽冷却后经过挤出机制成立体形状，得到基底层；
[0040]
形成胶黏层的步骤包括：加入丁苯橡胶和纤维素预炼8-12min，然后加入聚乙烯醇缩甲醛、环氧加成物和非离子型表面活性剂混炼85-95min，混炼速度为40-60r/min，混炼温度为110-130℃，在基底层上成型，得到胶黏层。
[0041]
将再胶黏层上成型离型层，得到锂电池耐高温异型胶带。
[0042]
丁苯橡胶、功能性填料、偶联剂三者反应结合可以产生特殊的粘弹性体橡胶，大大降低玻璃化温度tg，丁腈橡胶可以提升制品力学性能。整体上基底层拉伸强度高，表面硬度低、弹性好，在受到压力时产生一定形变，具备一定的反作用力即弹力，橡胶玻璃化温度低，在较低的环境温度下仍能保持柔软，同时各项物理机械性能均较好。
[0043]
离型层用的是单面离型材料，优选离型纸，优选格拉辛离型纸。
[0044]
实施例1-3：
[0045]
实施例1-3的锂电池耐高温异型胶带包括基底层，胶黏层和离型层；基底层为立体形状；离型层、胶黏层和基底层由上至下依次叠合；基底层的有效成分及重量份如表格1所示：
[0046]
表格1实施例1-3基底层的有效成分
[0047]
成分实施例1实施例2实施例3丁腈橡胶101214氯丁橡胶555158三氯乙酸2.42.32.4碳化硅超细微粉181512硅烷偶联剂3.544.5芳香基石油系软化剂0.80.70.6
[0048]
实施例1-3中的胶黏层的有效成分及重量份如表格2所示：
[0049]
表格2实施例1-3胶黏层的有效成分
[0050][0051]
锂电池耐高温异型胶带的制备方法，包括形成基底层的步骤、形成胶黏层的步骤、
形成离型层的步骤、和将离型层、胶黏层和基底层由上至下依次叠合的步骤；
[0052]
形成基底层的步骤包括：
[0053]
混炼步骤：1)将丁腈橡胶、氯丁橡胶和三氯乙酸；2)加入配方量3/4的功能性填料和偶联剂混炼；3)加入剩余配方量的功能性填料混炼；4)加入操作油混炼；
[0054]
定型步骤：胶片经过冷却水槽冷却后经过挤出机制成立体形状，得到基底层；
[0055]
形成基底层的步骤具体参数如表格3所示：
[0056]
表格3形成基底层步骤的参数
[0057][0058]
形成胶黏层的步骤包括：加入丁苯橡胶和纤维素预炼8-12min，然后加入聚乙烯醇缩甲醛、环氧加成物和非离子型表面活性剂混炼85-95min，混炼速度为40-60r/min，混炼温度为110-130℃，在基底层上成型，得到胶黏层。
[0059]
形成胶黏层的步骤具体参数如表格4所示：
[0060]
表格4形成胶黏层步骤的具体参数
[0061][0062]
将再胶黏层上成型离型层，得到锂电池耐高温异型胶带。
[0063]
对实施例1-3的锂电池耐高温异型胶带和作为对比例的平面胶带进行初粘性(gb/t4852-2002)、持粘性(gb/t4851-1998)及180
°
剥离力(gb/t2792-1998)的测试，作为对比例的平面胶带为市售普通用于永久粘接的平面胶带，测试结果如表格5所示：
[0064]
表格5初粘性、持粘性及180
°
剥离强度测试结果
[0065][0066]
由表格5可见，本发明的异形胶带的初粘性在8号球和10号球之间，相比于普通平面胶带有所提高，持粘性和普通平面胶带均超过48个小时，可用于永久粘接，180
°
剥离强度评价达到25n/25mm，表明具有很高的粘性，相对于普通平面胶带有所提升。
[0067]
对实施例1-3不同形状基底层进行压缩应力应变性能的测定(采用gb/t 7757-2009标准中c法)和回弹性的测定(gb/t 1681-2009)，表格6为压缩应力应变性能和回弹性测试结果：
[0068]
表格6压缩应力应变性能和回弹性测试结果
[0069][0070]
从表格6可以看出，压缩应力应变性能保持在15n/m以上，回弹性达到0.47以上，不同立体形状的基底层均具备好的压缩应力应变性能和回弹性，在受到压力时产生一定形变，具备一定的反作用力即弹力，异形胶带在应用到不同场合时，能够满足对于不同空间、不同立体形状的物体的连接。
[0071]
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种锂电池耐高温异型胶带，其特征在于，所述锂电池耐高温异型胶带包括基底层；所述基底层为立体形状；所述基底层包括按重量份计的以下有效成分：丁腈橡胶9-16份；氯丁橡胶50-60份；三氯乙酸2-2.5份。2.如权利要求1所述的锂电池耐高温异型胶带，其特征在于，所述基底层还包括按重量份计的功能性填料10-20份、偶联剂3-5份和操作油0.5-1份。3.如权利要求2所述的锂电池耐高温异型胶带，其特征在于，所述功能性填料为碳化硅超细微粉；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述操作油为芳香基石油系软化剂。4.如权利要求1所述的锂电池耐高温异型胶带，其特征在于，所述锂电池耐高温异型胶带还包括胶黏层和离型层；所述离型层、胶黏层和基底层由上至下依次叠合。5.如权利要求4所述的锂电池耐高温异型胶带，其特征在于，所述胶黏层包括按重量份计的以下有效成分：计的以下有效成分：6.如权利要求5所述的锂电池耐高温异型胶带，其特征在于，所述环氧加成物为环氧乙烷和环氧丙烷的加成物，分子量为mn＝1000-1500。7.如权利要求5所述的锂电池耐高温异型胶带，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为平平加0。8.一种如权利要求1所述的锂电池耐高温异型胶带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括形成基底层的步骤；所述形成基底层的步骤包括：混炼步骤：将有效成分进行混合并混炼；所述混炼的温度为80-145℃，混炼压力为0.52-0.64mpa，混炼时间为270-340s，得到胶片；定型步骤：所述胶片冷却后经过挤出机制成立体形状，得到基底层。9.如权利要求8所述的锂电池耐高温异型胶带的制备方法，其特征在于，所述混炼步骤为：将丁腈橡胶、氯丁橡胶和三氯乙酸，在混炼温度为80-100℃、混炼压力为0.57-0.65mpa、时间为40-50s的条件下混炼；加入配方量3/4的功能性填料和偶联剂，在混炼温度为90-110℃、混炼压力为0.56-0.64mpa、时间为30-40s的条件下混炼；加入剩余配方量的功能性填料，在混炼温度为100-125℃、混炼压力为0.52-0.58mpa、时间为40-50s的条件下混炼；加入操作油，在混炼温度为120-145℃、混炼压力为0.52-0.58mpa、时间为150-200s的条件下混炼。10.如权利要求8所述的锂电池耐高温异型胶带的制备方法，其特征在于，还包括形成
胶黏层的步骤；所述形成胶黏层的步骤包括：加入丁苯橡胶和纤维素预炼8-12min，然后加入聚乙烯醇缩甲醛、环氧加成物和非离子型表面活性剂混炼85-95min，混炼速度为40-60r/min，混炼温度为110-130℃，在基底层上成型，得到胶黏层。

技术总结
本发明公开了一种锂电池耐高温异型胶带及其制备方法，锂电池耐高温异型胶带包括基底层；基底层为立体形状；基底层包括按重量份计的有效成分：丁腈橡胶9-16份；氯丁橡胶50-60份；三氯乙酸2-2.5份；胶黏层包括按重量份计的有效成分：丁苯橡胶90-110份；纤维素0.1-0.5份；聚乙烯醇缩甲醛30-50份；环氧加成物2-5份；非离子型表面活性剂1-2份；锂电池耐高温异型胶带能够对于不同空间、不同立体形状的物体进行连接，粘结力好，保证应用在多面连接时达到永久连接的效果。永久连接的效果。


技术研发人员：齐登武 吴卫均 梁遵裕 吴浩锋
受保护的技术使用者：恩平市盈嘉丰胶粘制品有限公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/9/23