一种耐高电压绝缘性钠离子电池胶带的制作方法

文档序号:29639018发布日期:2022-04-13 17:56阅读:130来源:国知局

1.本发明涉及钠离子电池胶带技术领域,具体涉及一种耐高电压绝缘性钠离子电池胶带。


背景技术:

2.钠离子电池,是一种充电电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,与锂离子电池相似。钠离子电池的工作原理与锂离子电池类似,是利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电。充电时,na离子从正极脱出经过电解质嵌入负极,同时电子的补偿电荷经外电路供给到负极,保证正负极电荷平衡。放电时则相反,na离子从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极。在正常的充放电情况下,钠离子在正负极间的嵌入脱出不破坏电极材料的基本化学结构。而胶带是由基材和胶黏剂两部分组成,通过粘接使两个或多个不相连的物体连接在一起,其表面上涂有一层粘着剂。
3.现有的电池胶带在胶带基体上添加膨润土料来增强胶带基体的粘接强度,但是由于膨润土的无机性能,含有离子性,导致绝缘性会下降,基于此,本发明提供一种基于膨润土料的耐高电压绝缘性钠离子电池胶带。


技术实现要素:

4.针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种耐高电压绝缘性钠离子电池胶带,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明解决技术问题采用如下技术方案:
6.本发明提供了一种耐高电压绝缘性钠离子电池胶带,包括胶带基体,胶带基体上贴合有胶粘层,胶粘层包括以下重量份原料:
7.酚醛胶粘树脂40-50份、膨润土改性剂10-20份、异氰酸酯5-10份、聚乙烯蜡2-6份、改性金刚石粉1-2份。
8.优选地,所述胶粘层包括以下重量份原料:
9.酚醛胶粘树脂45份、膨润土改性剂15份、异氰酸酯7.5份、聚乙烯蜡4份、改性金刚石粉1.5份。
10.优选地,所述膨润土改性剂的制备方法为:
11.s1:将膨润土先置于去离子水中进行超声分散10-20min,超声功率为200-250w,超声结束,取出、晾干,置于200-300℃下反应5-10min,然后冷却至65-75℃,保温备用;
12.s2:将s1中的膨润土按照重量比1:5送入到绝缘液中进行反应处理,反应温度为75-85℃,反应转速为500-1000r/min,反应时间为25-35min,反应结束,得到绝缘改性膨润土;
13.s3:绝缘改性膨润土按照重量比1:5置于网状交联液中进行搅拌分散10-20min,搅拌转速为500-900r/min,然后取出;
14.s4:最后进行热处理改进,处理结束,得到膨润土改性剂。
15.优选地,所述绝缘液的制备方法为:将质量分数1-3%的氨丙基三甲氧基硅烷溶液与绝缘树脂按照重量比5:1混合,然后再加入绝缘树脂总量1-5%的异氰尿酸三烯丙酯,搅拌至混合充分,得到绝缘液。
16.优选地,所述绝缘树脂为具有恶唑啉骨骼的聚苯乙烯树脂。
17.优选地,所述网状交联液的制备方法为:
18.s1:将山药去皮,然后切片,送入到2-3倍的水中进行打浆,过滤,得到滤液,向滤液中加入总量5-10%的衣康酸,静置沉淀,随后再加入滤液总量10-20%的聚乙二醇,得到粘液体;
19.s2:三聚氰胺、多聚甲醛按照重量比1:3混合,然后加入水和碱,于75-85℃下反应20min,随后再加入对苯二甲醛,调节ph至7.5,搅拌充分,得到改性多聚甲醛;
20.s3:按照粘液体总量10-30%加入改性多聚甲醛,随后加入粘液体总量1-5%的马来酸酐和1-3%的性能助剂,以65-75℃的温度反应15-25min,反应转速为215-225r/min,反应结束,得到交联交联液。
21.优选地,所述性能助剂为将葡萄糖醛酸内酯、聚甲基丙烯酸酯粉按照重量比2:1混合制备而成。
22.优选地,所述热处理的步骤为膨润土先于70-80℃下反应保温15-25min,然后以1-3℃/min的速率升至105-115℃,保温5-10min,保温结束,空冷至室温,即可。
23.优选地,所述改性金刚石粉的改性方法为:
24.将金刚石粉、沸石粉按照重量比5:1混合,然后送入到研磨机中进行多重研磨处理,研磨结束,送入到去离子水中超声分散,超声功率为100-500w,超声10-20min,超声结束、水洗、干燥,得到改性金刚石粉。
25.优选地,所述多重研磨处理采用1500-1800r/min的转速研磨5-10min,然后再以800-1200r/min的转速研磨10-20min,最后以200-300r/min的转速研磨30-40min,研磨结束,即可。
26.与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
27.1、本发明钠离子电池胶带采用酚醛胶粘树脂、膨润土改性剂、异氰酸酯等原料互配,膨润土改性剂采用对膨润土改进处理,膨润土先经过分散处理,提高其分散度,然后通过绝缘液改性,其次是网状交联液改性,最后是热处理改进,得到的膨润土能够显著提高产品的绝缘性、耐电压性能,配合改性金刚石粉,金刚石粉、沸石粉经过多重研磨,超声分散,粒度和分散度得到改进,改性金刚石粉分散到产品原料中,配合膨润土改性剂,从而电池胶带产品的耐高电压、绝缘性进一步的改进。
28.2、膨润土改性剂采用绝缘液处理,通过恶唑啉骨骼的聚苯乙烯树脂的氨丙基三甲氧基硅烷溶液改性后,绝缘性能得到初步改性,再通过网状交联液处理后,网状结构的多活性多聚甲醛与粘液体配合,粘液体增强其网状稳定性能,而葡萄糖醛酸内酯、聚甲基丙烯酸酯粉配比的性能助剂添加后,进一步提高网络结构稳定性,热改性处理后,产品的结构稳定性得到进一步的稳定化处理;
29.3、膨润土被绝缘液改性处理后,再通过交联网状结构包覆,实现双重改性,层、网交互化绝缘改性包覆,绝缘体系结构稳定性得到进一步提高,配合高分散的改性金刚石粉以及异氰酸酯、聚乙烯蜡,产品性能得到显著改性。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
31.实施例1.
32.本实施例的一种耐高电压绝缘性钠离子电池胶带,包括胶带基体,胶带基体上贴合有胶粘层,胶粘层包括以下重量份原料:
33.酚醛胶粘树脂40份、膨润土改性剂10份、异氰酸酯5份、聚乙烯蜡2份、改性金刚石粉1份。
34.本实施例的膨润土改性剂的制备方法为:
35.s1:将膨润土先置于去离子水中进行超声分散10min,超声功率为200w,超声结束,取出、晾干,置于200℃下反应5min,然后冷却至65℃,保温备用;
36.s2:将s1中的膨润土送入到绝缘液中进行反应处理,反应温度为75℃,反应转速为500r/min,反应时间为25min,反应结束,得到绝缘改性膨润土;
37.s3:绝缘改性膨润土按照重量比1:5置于网状交联液中进行搅拌分散10min,搅拌转速为500r/min,然后取出;
38.s4:最后进行热处理改进,处理结束,得到膨润土改性剂。
39.本实施例的绝缘液的制备方法为:将质量分数1%的氨丙基三甲氧基硅烷溶液与绝缘树脂按照重量比5:1混合,然后再加入绝缘树脂总量1%的异氰尿酸三烯丙酯,搅拌至混合充分,得到绝缘液。
40.本实施例的绝缘树脂为具有恶唑啉骨骼的聚苯乙烯树脂。
41.本实施例的网状交联液的制备方法为:
42.s1:将山药去皮,然后切片,送入到2倍的水中进行打浆,过滤,得到滤液,向滤液中加入总量5%的衣康酸,静置沉淀,随后再加入滤液总量10%的聚乙二醇,得到粘液体;
43.s2:三聚氰胺、多聚甲醛按照重量比1:3混合,然后加入水和碱,于75℃下反应20min,随后再加入对苯二甲醛,调节ph至7.5,搅拌充分,得到改性多聚甲醛;
44.s3:按照粘液体总量10%加入改性多聚甲醛,随后加入粘液体总量1%的马来酸酐和1%的性能助剂,以65℃的温度反应15min,反应转速为215r/min,反应结束,得到交联交联液。
45.本实施例的性能助剂为将葡萄糖醛酸内酯、聚甲基丙烯酸酯粉按照重量比2:1混合制备而成。
46.本实施例的热处理的步骤为膨润土先于70℃下反应保温15min,然后以1℃/min的速率升至105℃,保温5min,保温结束,空冷至室温,即可。
47.本实施例的改性金刚石粉的改性方法为:
48.将金刚石粉、沸石粉按照重量比5:1混合,然后送入到研磨机中进行多重研磨处理,研磨结束,送入到去离子水中超声分散,超声功率为100w,超声10min,超声结束、水洗、干燥,得到改性金刚石粉。
49.本实施例的多重研磨处理采用1500r/min的转速研磨5min,然后再以800r/min的
转速研磨10min,最后以200r/min的转速研磨30min,研磨结束,即可。
50.实施例2.
51.本实施例的一种耐高电压绝缘性钠离子电池胶带,包括胶带基体,胶带基体上贴合有胶粘层,胶粘层包括以下重量份原料:
52.酚醛胶粘树脂50份、膨润土改性剂20份、异氰酸酯10份、聚乙烯蜡6份、改性金刚石粉2份。
53.本实施例的膨润土改性剂的制备方法为:
54.s1:将膨润土先置于去离子水中进行超声分散20min,超声功率为250w,超声结束,取出、晾干,置于300℃下反应10min,然后冷却至75℃,保温备用;
55.s2:将s1中的膨润土送入到绝缘液中进行反应处理,反应温度为85℃,反应转速为1000r/min,反应时间为35min,反应结束,得到绝缘改性膨润土;
56.s3:绝缘改性膨润土按照重量比1:5置于网状交联液中进行搅拌分散20min,搅拌转速为900r/min,然后取出;
57.s4:最后进行热处理改进,处理结束,得到膨润土改性剂。
58.本实施例的绝缘液的制备方法为:将质量分数3%的氨丙基三甲氧基硅烷溶液与绝缘树脂按照重量比5:1混合,然后再加入绝缘树脂总量5%的异氰尿酸三烯丙酯,搅拌至混合充分,得到绝缘液。
59.本实施例的绝缘树脂为具有恶唑啉骨骼的聚苯乙烯树脂。
60.本实施例的网状交联液的制备方法为:
61.s1:将山药去皮,然后切片,送入到3倍的水中进行打浆,过滤,得到滤液,向滤液中加入总量10%的衣康酸,静置沉淀,随后再加入滤液总量20%的聚乙二醇,得到粘液体;
62.s2:三聚氰胺、多聚甲醛按照重量比1:3混合,然后加入水和碱,于85℃下反应20min,随后再加入对苯二甲醛,调节ph至7.5,搅拌充分,得到改性多聚甲醛;
63.s3:按照粘液体总量30%加入改性多聚甲醛,随后加入粘液体总量5%的马来酸酐和3%的性能助剂,以75℃的温度反应25min,反应转速为225r/min,反应结束,得到交联交联液。
64.本实施例的性能助剂为将葡萄糖醛酸内酯、聚甲基丙烯酸酯粉按照重量比2:1混合制备而成。
65.本实施例的热处理的步骤为膨润土先于80℃下反应保温25min,然后以3℃/min的速率升至115℃,保温10min,保温结束,空冷至室温,即可。
66.本实施例的改性金刚石粉的改性方法为:
67.将金刚石粉、沸石粉按照重量比5:1混合,然后送入到研磨机中进行多重研磨处理,研磨结束,送入到去离子水中超声分散,超声功率为500w,超声20min,超声结束、水洗、干燥,得到改性金刚石粉。
68.本实施例的多重研磨处理采用1800r/min的转速研磨10min,然后再以1200r/min的转速研磨20min,最后以300r/min的转速研磨40min,研磨结束,即可。
69.实施例3.
70.本实施例的一种耐高电压绝缘性钠离子电池胶带,包括胶带基体,胶带基体上贴合有胶粘层,胶粘层包括以下重量份原料:
71.酚醛胶粘树脂45份、膨润土改性剂15份、异氰酸酯7.5份、聚乙烯蜡4份、改性金刚石粉1.5份。
72.本实施例的膨润土改性剂的制备方法为:
73.s1:将膨润土先置于去离子水中进行超声分散15min,超声功率为225w,超声结束,取出、晾干,置于250℃下反应7.5min,然后冷却至70℃,保温备用;
74.s2:将s1中的膨润土送入到绝缘液中进行反应处理,反应温度为80℃,反应转速为750r/min,反应时间为30min,反应结束,得到绝缘改性膨润土;
75.s3:绝缘改性膨润土按照重量比1:5置于网状交联液中进行搅拌分散15min,搅拌转速为700r/min,然后取出;
76.s4:最后进行热处理改进,处理结束,得到膨润土改性剂。
77.本实施例的绝缘液的制备方法为:将质量分数2%的氨丙基三甲氧基硅烷溶液与绝缘树脂按照重量比5:1混合,然后再加入绝缘树脂总量3%的异氰尿酸三烯丙酯,搅拌至混合充分,得到绝缘液。
78.本实施例的绝缘树脂为具有恶唑啉骨骼的聚苯乙烯树脂。
79.本实施例的网状交联液的制备方法为:
80.s1:将山药去皮,然后切片,送入到2.5倍的水中进行打浆,过滤,得到滤液,向滤液中加入总量7.5%的衣康酸,静置沉淀,随后再加入滤液总量15%的聚乙二醇,得到粘液体;
81.s2:三聚氰胺、多聚甲醛按照重量比1:3混合,然后加入水和碱,于80℃下反应20min,随后再加入对苯二甲醛,调节ph至7.5,搅拌充分,得到改性多聚甲醛;
82.s3:按照粘液体总量20%加入改性多聚甲醛,随后加入粘液体总量3%的马来酸酐和2%的性能助剂,以70℃的温度反应20min,反应转速为220r/min,反应结束,得到交联交联液。
83.本实施例的性能助剂为将葡萄糖醛酸内酯、聚甲基丙烯酸酯粉按照重量比2:1混合制备而成。
84.本实施例的热处理的步骤为膨润土先于75℃下反应保温20min,然后以2℃/min的速率升至100℃,保温7.5min,保温结束,空冷至室温,即可。
85.本实施例的改性金刚石粉的改性方法为:
86.将金刚石粉、沸石粉按照重量比5:1混合,然后送入到研磨机中进行多重研磨处理,研磨结束,送入到去离子水中超声分散,超声功率为300w,超声15min,超声结束、水洗、干燥,得到改性金刚石粉。
87.本实施例的多重研磨处理采用1650r/min的转速研磨7.5min,然后再以1000r/min的转速研磨15min,最后以250r/min的转速研磨35min,研磨结束,即可。
88.对比例1.
89.与实施例3不同是膨润土改性剂采用未做任何处理的膨润土。
90.对比例2.
91.与实施例3不同是膨润土改性剂未采用绝缘液改性。
92.对比例3.
93.与实施例3不同是膨润土改性剂未采用网状交联液改性。
94.对比例4.
95.与实施例3不同是网状交联液中未加入粘液体改性。
96.对比例5.
97.与实施例3不同是产品未加入改性金刚石粉。
98.实施例1-4及对比例1-5产品性能测试如下:
[0099] 介电强度(kv/mm)粘性(n/25mm)实施例144.13.4实施例244.33.5实施例344.73.6实施例444.23.4对比例132.23.8对比例235.23.7对比例336.53.6对比例439.33.6对比例538.93.5
[0100]
从实施例1-4及对比例1-5可看出,本发明实施例3产品击穿电压强,同时膨润土经过处理后,粘接性变化不明显,但绝缘性能得到改进,本发明经过网状交联液改性、绝缘液改性对产品的击穿强度均有显著改进。
[0101]
本发明对网状交联液对产品击穿强度性能进一步的探究研发处理。
[0102]
实验例1
[0103]
与实施例3产品原料相同,唯有不同是未加入改性多聚甲醛。
[0104]
实验例2
[0105]
与实施例3产品原料相同,唯有不同是性能助剂中未加入葡萄糖醛酸内酯。
[0106]
实验例3
[0107]
与实施例3产品原料相同,唯有不同是性能助剂中未加入聚甲基丙烯酸酯粉。
[0108] 介电强度(kv/mm)实验例137.5实验例240.2实验例341.6
[0109]
网状交联液制备中,改性多聚甲醛对产品性能影响最大,其次是粘液体改性、葡萄糖醛酸内酯,最后是聚甲基丙烯酸酯粉,基于此,网状交联液对产品的耐电压性能影响很大。
[0110]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0111]
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。
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