一种应用于锂电池的热熔压敏胶及其制备方法与流程

本申请涉及锂电池，更具体地说，它涉及一种应用于锂电池的热熔压敏胶及其制备方法。

背景技术：

1、在锂电池行业，热熔压敏胶可以用于正极和负极粘结剂、隔膜涂层等，对锂电池的电芯、电路具有一定的保护作用以及封装固定作用，要求热熔压敏胶对活性物质、导电剂及集流体具有优异的粘结性能。

2、近年来，随着锂电池的技术和市场的快速发展，以及下游动力电池需求量的高速增长，对用于锂电池的热熔压敏胶的要求日益提高，现有的锂电池用热熔压敏胶由于长时间浸泡在锂电池电解液中，热熔压敏胶容易被电解液溶解，并且热熔压敏胶容易参与锂电池内部的电化学循环反应，从而影响锂电池的使用性能。

技术实现思路

1、为了减少电解液对热熔压敏胶的影响，本申请一种应用于锂电池的热熔压敏胶及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种应用于锂电池的热熔压敏胶，采用如下的技术方案：一种应用于锂电池的热熔压敏胶，包括以下重量份的原料：氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物30-50份，天然橡胶10-15份，丁苯橡胶5-10份，氢化石油树脂5-10份，萜烯树脂5-10份，引发剂0.5-1份。

3、通过采用上述技术方案，使用氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为主要弹性体基材，可以提高热熔压敏胶的紫外线稳定性、抗氧性和热稳定性，不受电解液的影响，提高热熔压敏胶与基材的润湿能力，从而提高热熔压敏胶的剥离强度。天然橡胶具有高弹性、低极性和耐腐蚀性，从而可以减少电解液对热熔压敏胶的影响，提高热熔压敏胶的稳定性。丁苯橡胶与天然橡胶相互补充，提高热熔压敏胶的刚性强度，提高热熔压敏胶的粘接性能。氢化石油树脂和萜烯树脂作为增粘树脂加入到热熔压敏胶体系中，可以提高热熔压敏胶与基材的粘接性能，从而更好的对锂电池进行保护。

4、优选的，所述热熔压敏胶原料还包括海藻酸钠1-3份。

5、通过采用上述技术方案，海藻酸钠可以提高热熔压敏胶的粘接力，同时在锂电池电化学反应中能够保持稳定，不受电解液的影响。同时，海藻酸钠中的含氧官能团可以促进热熔压敏胶与锂电池中的活性物质发生作用力，从而更牢固的结合在锂电池的表面，有利于减少热熔压敏胶在电解液中溶解的现象，缓解锂电池在电化学循环反应中对热熔压敏胶的影响，促使热熔压敏胶更好的对锂电池进行保护。

6、优选的，所述热熔压敏胶原料还包括纳米碳酸钙0.3-0.5份。

7、通过采用上述技术方案，纳米碳酸钙可以提高热熔压敏胶的初粘性，对热熔压敏胶具有一定的增韧补强作用，促进热熔压敏胶成型。

8、优选的，所述热熔压敏胶原料还包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.1-0.3份，甲基丙烯酸甲酯0.3-0.5份。

9、通过采用上述技术方案，甲基丙烯酸甲酯可以促使热熔压敏胶具有一定的柔韧性和抗冲击性能。同时，甲基丙烯酸甲酯的羧基和双键一方面可以通过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷包覆在纳米碳酸钙的表面，另一方面连接在氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高分子链上，增强热熔压敏胶体系的交联程度，提高碳酸钙与基材之间的润湿性能，进一步提高热熔压敏胶的粘接强度。

10、优选的，所述热熔压敏胶原料还包括抗氧剂0.3-0.5份，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。

11、通过采用上述技术方案，在热熔压敏胶中添加抗氧剂，可以提高热熔压敏胶的热稳定性，减少热熔压敏胶老化、变色的现象。

12、优选的，所述热熔压敏胶原料还包括丙烯酸3-5份。

13、通过采用上述技术方案，通过丙烯酸与氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行接枝，从而在氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物分子链上引入少量的活性基团，从而提高氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与热熔压敏胶体系中组分的相容性，进一步提高热熔压敏胶的粘接力，促进热熔压敏胶更好的对锂电池进行保护。

14、第二方面，本申请提供一种应用于锂电池的热熔压敏胶的制备方法，采用如下的技术方案：

15、一种应用于锂电池的热熔压敏胶的制备方法，包括以下具体步骤：将氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、天然橡胶、丁苯橡胶、氢化石油树脂和萜烯树脂混合，升温至160-180℃，形成混合液，然后将引发剂加入到混合液中反应，出料，即得应用于锂电池的热熔压敏胶。

16、通过采用上述技术方案，制备的热熔压敏胶具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性以及粘接性能，并且热熔压敏胶的极性较低，在电解溶液中比较稳定，减少锂电池中电化学循环反应对热熔压敏胶的影响，促使热熔压敏胶更好的对锂电池进行保护。

17、优选的，预先将纳米碳酸钙加热后与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，烘干后形成烷基化纳米碳酸钙，在将烷基化纳米碳酸钙在催化引发剂的作用下与甲基丙烯酸甲酯混合，加热至70-80℃反应，烘干制得改性纳米碳酸钙。

18、通过采用上述技术方案，预先使用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸甲酯对纳米碳酸钙进行改性，促使纳米碳酸钙均匀、稳定分散在热熔压敏胶体系中，促使热熔压敏胶具有一定的强度和柔韧性，更好的对锂电池进行保护，提高锂电池保护层的抗冲击性能。

19、综上所述，本申请具有以下有益效果：

20、1、由于本申请使用氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为弹性体基材制备的热熔压敏胶，具有优异的粘接性能、耐热性和耐化学腐蚀性能，并且极性较低，减少热熔压敏胶与电解液的反应，从而提高热熔压敏胶的电化学稳定性。天然橡胶和丁苯橡胶相互结合，提高热熔压敏胶的柔弹性和刚度，氢化石油树脂和萜烯树脂可以增加热熔压敏胶与基材的粘接力，促使热熔压敏胶更加牢固的粘接在锂电池的表面，进一步减少热熔压敏胶与电解液的反应，从而促使热熔压敏胶更好的对锂电池进行保护。

21、2、本申请中采用纳米碳酸钙添加到热熔压敏胶体系中，提高热熔压敏胶的强度，同时使用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸甲酯对纳米碳酸钙进行表面改性，提高热熔压敏胶的柔韧性，促使纳米碳酸钙均匀、稳定的分散在热熔压敏胶体系中。

技术特征：

1.一种应用于锂电池的热熔压敏胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物30-50份，天然橡胶10-15份，丁苯橡胶5-10份，氢化石油树脂5-10份，萜烯树脂5-10份，引发剂0.5-1份。

2.根据权利要求1所述的一种应用于锂电池的热熔压敏胶，其特征在于：所述热熔压敏胶原料还包括海藻酸钠1-3份。

3.根据权利要求1所述的一种应用于锂电池的热熔压敏胶，其特征在于：所述热熔压敏胶原料还包括纳米碳酸钙0.3-0.5份。

4.根据权利要求3所述的一种应用于锂电池的热熔压敏胶，其特征在于：所述热熔压敏胶原料还包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.1-0.3份，甲基丙烯酸甲酯0.3-0.5份。

5.根据权利要求1所述的一种应用于锂电池的热熔压敏胶，其特征在于：所述热熔压敏胶原料还包括抗氧剂0.3-0.5份，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种应用于锂电池的热熔压敏胶，其特征在于：所述热熔压敏胶原料还包括丙烯酸3-5份。

7.一种如权利要求1-6任一所述的应用于锂电池的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：将氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、天然橡胶、丁苯橡胶、氢化石油树脂和萜烯树脂混合，升温至160-180℃，形成混合液，然后将引发剂加入到混合液中反应，出料，即得应用于锂电池的热熔压敏胶。

8.根据权利要求7所述的一种应用于锂电池的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：预先将纳米碳酸钙加热后与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，烘干后形成烷基化纳米碳酸钙，在将烷基化纳米碳酸钙在催化引发剂的作用下与甲基丙烯酸甲酯混合，加热至70-80℃反应，烘干制得改性纳米碳酸钙。

技术总结
本申请涉及锂电池技术领域，具体公开了一种应用于锂电池的热熔压敏胶及其制备方法。一种应用于锂电池的热熔压敏胶，包括以下重量份的原料：氢化苯乙烯‑聚丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物30‑50份，天然橡胶10‑15份，丁苯橡胶5‑10份，氢化石油树脂5‑10份，萜烯树脂5‑10份，引发剂0.5‑1份。本申请的一种应用于锂电池的热熔压敏胶，可以牢固的结合在锂电池基体的表面，具有优异的粘接性能和电化学稳定性，减少锂电池电化学循环反应以及电解液对热熔压敏胶的影响，从而促使热熔压敏胶对锂电池更好的保护。

技术研发人员：瞿平
受保护的技术使用者：昆山久庆新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13