一种半固态电池用耐高压极耳保护胶带及其制备方法与流程

本发明属于电池用极耳保护胶带，具体涉及一种半固态电池用耐高压极耳保护胶带及其制备方法。

背景技术：

1、现有的技术下液态锂离子电池难以更进一步提升电池的容量和能量密度，因锂离子较低的扩散系数也会限制锂离子电池的功率密度，这使得锂离子电池难以同时实现较大功率密度和较高能量密度。而较高的电池材料价格也使得锂离子电池暂时无法应用于大规模能量存储。虽然锂离子电池已经广泛作为电动汽车的动力电池，但是其充电时间长，安全性能等问题限制了其全领域的发展。

2、半固态电池是一种新型电化学储能技术，具有较低的电池重量，储存能量变高，能量密度提升，降低了可燃性，安全性大大提高；同时其在提升电池安全性能的基础上，可以最大程度兼容现有的工艺、设备及材料，是现阶段综合性能较优异的产品。

3、现阶段半固态电池的电池包电压已达到6v，远超过现有的电压；目前采用市场上常规的极耳保护胶带虽然能够防止极耳处防止刺穿产生短路和高温烧蚀收缩变形导致的短路问题，但是在此高电压下出现胶层极化发黑，在发黑区域失去粘性，导致胶带的保护作用失效的现象。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种半固态电池用耐高压极耳保护胶带及其制备方法，该胶带中的胶层极性低，在高电压、高温下胶带粘结力稳定且不会出现黑化现象，且其抗电解液侵蚀能力优异，厚度及质量的稳定性高。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

3、一种半固态电池用耐高压极耳保护胶带，包括基材和胶层，形成所述胶层的胶水包括以下重量份的原料：聚烯烃100份、增粘树脂10～40份、增韧橡胶20～60份、固化剂3～9份；

4、所述聚烯烃为乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯–丙烯酸共聚物中的至少一种。

5、形成所述胶层的胶水中还包括溶剂，所述溶剂用于将胶水的固含量调整至14～16％。

6、所述增粘树脂为氢化萜烯树脂、氢化脂环族树脂、氢化松香树脂中的至少一种。

7、所述增韧橡胶为中分子的丁基橡胶、低分子的丁基橡胶中的至少一种。

8、所述中分子的丁基橡胶的mw＝80000～120000g/mol；所述低分子的丁基橡胶的mw＝2000～3000g/mol。

9、所述固化剂为多官能团环氧固化剂、多官能团异氰酸酯固化剂中的至少一种。

10、所述溶剂为甲苯、二甲苯中的至少一种。

11、所述基材为20～50um厚的聚酰亚胺薄膜。

12、本发明还提供了所述半固态电池用耐高压极耳保护胶带的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

13、(1)将聚烯烃、增粘树脂、增韧橡胶一起放入密炼机中，在惰性气体的保护下进行充分加热熔融，然后进行造粒；向造粒好的材料中加入溶剂进行溶解，同时加入固化剂，配制成固含量为14～16％的胶水溶液；

14、(2)将胶水溶液涂布在基材表面，经过烘烤，收卷，制备得到半固态电池用耐高压极耳保护胶带。

15、步骤(2)中，涂布的厚度为30～100μm；烘烤的条件为:烘烤机速：30±1m/min；烘箱各段的温度分别为：70/90/115/120/130/130/100/70℃。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

17、本发明提供的半固态电池用耐高压极耳保护胶带的胶层中，采用低极性的聚烯烃作为主要原料，保证在高电压下具有极低的极化程度；并采用增粘树脂、增韧橡胶与聚烯烃进行交联，交联后的胶体能够进一步改善胶带对极性电极液的抗侵蚀溶胀性能，保证胶带在电解液中的质量和厚度的稳定。

18、本发明提供的半固态电池用耐高压极耳保护胶带能够从根本上解决高温存储和长时放电时胶带产生副反应发黑现象，且在电解液饱和蒸汽下，胶带厚度变化＜3％；质量变化＜13％；胶带对电解液的吸收少，且胶带质量与厚度变化小。

技术特征：

1.一种半固态电池用耐高压极耳保护胶带，其特征在于，包括基材和胶层，形成所述胶层的胶水包括以下重量份的原料：聚烯烃100份、增粘树脂10～40份、增韧橡胶20～60份、固化剂3～9份；

2.根据权利要求1或2所述的半固态电池用耐高压极耳保护胶带，其特征在于，形成所述胶层的胶水中还包括溶剂，所述溶剂用于将胶水的固含量调整至14～16％。

3.根据权利要求1或2所述的半固态电池用耐高压极耳保护胶带，其特征在于，所述增粘树脂为氢化萜烯树脂、氢化脂环族树脂、氢化松香树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的半固态电池用耐高压极耳保护胶带，其特征在于，所述增韧橡胶为中分子的丁基橡胶、低分子的丁基橡胶中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的半固态电池用耐高压极耳保护胶带，其特征在于，所述固化剂为多官能团环氧固化剂、多官能团异氰酸酯固化剂中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的半固态电池用耐高压极耳保护胶带，其特征在于，所述溶剂为甲苯、二甲苯中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的半固态电池用耐高压极耳保护胶带，其特征在于，所述基材为20～50um厚的聚酰亚胺薄膜。

8.如权利要求1-7任意一项所述的半固态电池用耐高压极耳保护胶带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，涂布的厚度为30～100μm。

技术总结
本发明公开了一种半固态电池用耐高压极耳保护胶带及其制备方法，所述半固态电池用耐高压极耳保护胶带，包括基材和胶层，形成所述胶层的胶水包括以下重量份的原料：聚烯烃100份、增粘树脂10～40份、增韧橡胶20～60份、固化剂3～9份；该胶带中的胶层极性低，在高电压、高温下胶带粘结力稳定且不会出现黑化现象，且其抗电解液侵蚀能力优异，厚度及质量的稳定性高。

技术研发人员：李鑫,梁龙,李俊生,李奎
受保护的技术使用者：芜湖徽氏新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8