填充间隙用溶胀胶带的制作方法

填充间隙用溶胀胶带的制作方法
【专利摘要】本发明提供了填充间隙用溶胀胶带、制备该填充间隙用溶胀胶带的方法、填充间隙的方法、电极组件以及二次电池。例如，本发明的溶胀胶带可以应用于存在流体的间隙内，从而通过变为3D形状来填充间隙，并且在必要时可用于固定其中形成有间隙的对象。
【专利说明】填充间隙用溶胀胶带
【技术领域】
[0001]本申请涉及填充间隙用溶胀胶带、制备该填充间隙用溶胀胶带的方法、填充间隙的方法、电极组件以及二次电池。
【背景技术】
[0002]通常而言，在许多情况下都必须对两个间隔的对象之间所形成的间隙进行填充。并且在许多情况下都需要通过填充间隙来固定两个间隔的对象。
[0003]例如，在将电极组件收纳于圆柱形壳体中以制备电池时，电极组件的尺寸通常比圆柱形壳体的尺寸要小。因此，在电极组件和壳体的内壁之间会形成间隙。在这种情况下，收纳于壳体中的电极组件可能由于外部振动或冲击而在壳体内部移动。电极组件的这种移动可能使电池中产生例如内部电阻率增大以及电极片损坏的问题，从而大幅度降低电池的性能。因此，有必要对间隙进行填充并固定电极组件。

【发明内容】

[0004]技术问题
[0005]本申请提供填充间隙用溶胀胶带、制备填充间隙用溶胀胶带的方法、填充间隙的方法、电极组件以及二次电池。
[0006]技术方案
[0007]根据示例性实施方案，填充间隙用溶胀胶带包括基底层和在所述基底层的至少一个表面上形成的压敏粘合层。所述基底层可以是，例如，当与流体比如液体接触时具有在长度方向上变形的性质的基底层。根据ー个示例性实施方案，所述基底层可以是，例如，在与流体接触时具有在长度方向上溶胀的性质的基底层。
[0008]在整个说明书中，术语“填充间隙用溶胀胶带”可以指起到填充彼此间隔开的两个对象之间的间隙，并在必要时使这两个对象彼此固定的作用的胶带。根据ー个示例性实施方案，所述溶胀胶带可以是如下胶带:在胶带通过压敏粘合层粘贴于其间形成有间隙的两个对象中的ー个上的状态下，通过压敏粘合层的固定力与基底层溶胀时(例如，当基底层与比如液体的流体接触时)所产生的力之间的相互平衡，可以实现能够填充间隙的三维(3D)形状。根据ー个示例性实施方案，间隔开来形成间隙的两个对象可以分别是电池的电极组件和被配置以收纳该电极组件的壳体，但本发明并不局限于此。在这种情况下，所述胶带可以是例如用于电极组件的溶胀胶带，可以用于防止电极组件的解体并且将该电极组件固定在电池的壳体内。
[0009]图1为显示了溶胀胶带如何通过在间隙中变为3D形状而填充该间隙的示意图。
[0010]如图1中所示，胶带(101)通过压敏粘合层而粘贴于其间形成有间隙的两个对象(103,104)中的一个对象(104)上。例如，在上述粘贴状态下将流体引入间隙中，从而接触溶胀胶带(101)的基底层并引起该基底层在长度方向上溶胀。在这种情况下，由于基底层在胶带(101)通过压敏粘合层而固定于对象(104)上的状态下发生溶胀，因此溶胀胶带(102)可以实现3D形状。间隙通过上述3D形状可以被填充，并且在必要时其间形成有间隙的两个对象(103，104)可以彼此固定。
[0011]就此而言，通过所述溶胀胶带实现的3D形状的尺寸，即间隙的宽度，可以在例如
0.001mm至2.0mm、0.001mm至1.0mm或0.01mm至0.5mm的范围内。3D形状的尺寸可以根据应用溶胀胶带的间隙的具体种类而变化，但本发明并不特别局限于此。如将于后文中描述的，根据应用溶胀胶带的间隙的尺寸而变化的3D形状的尺寸可以例如通过调节基底层的变形率或压敏粘合层的剥离强度或图案形状，例如压敏粘合区域的面积比例或压敏粘合区域之间的距离，来进行控制。
[0012]在整个说明书中，术语基底层的“长度方向”可以指当所述基底层保持水平时，与该基底层的厚度方向(例如，图2或图3中所示的箭头所指示的方向)垂直的方向。在整个说明书中，术语“垂直”或“平行”可以指在不减小所需效果的情况下基本上垂直或水平，并且例如可以包括不大于±10°、不大于±5°或不大于±3°的误差。
[0013]可以使用能够在基底层的平面上以某个方向(包括横向、纵向或对角线方向)发生变形的基底层而没有限制，只要该基底层具有在长度方向上变形例如溶胀的性质即可。
[0014]根据ー个示例性实施方案，所述基底层由下面等式I所定义的在长度方向的变形率可以为10%或大于10%。
[0015]等式I
[0016]基底层在长度方向上变形率=(L2-L1)/L1X 100
[0017]在等式I中，L1表示在所述基底层与流体接触前该基底层的初始长度，L2表示在室温或60°C下所述基底层与流体接触24小时后测得的该基底层的长度。
[0018]对于根据等式I的计算，基底层所接触的流体的具体种类可以根据待填充间隙的具体条件而进行选择，但本发明并不特别局限于此。根据ー个示例性实施方案，当待填充的间隙是由电极组件和被配置以收纳该电极组件的壳体所形成的间隙时，所述流体可以是注入壳体内的液相电解质。术语“电解质”可以指用于例如电池中的离子传导介质。
[0019]并且，在整个说明书中，术语“室温”可以指既不被加热也不被冷却的自然温度，例如约10°C至约30°C、约20°C至约30°C、约25°C或约23°C的温度。
[0020]基底层在长度方向上的变形率例如溶胀率可以根据所要实现的3D形状的尺寸而变化，并且可以为例如30%或大于30%、40%或大于40%、50%或大于50%、60%或大于60%、70%或大于70%、80%或大于80%、或者90%或大于90%。对于基底层在长度方向上的变形率的上限没有特别限制。换句话说，变形率的值越高，可实现的3D形状越大，因此可以例如根据所需3D形状的尺寸控制变形率。例如，基底层的变形率上限可以为500%。
[0021]在等式I中，L1和L2表示在基底层与流体接触前和后该基底层的长度。基底层的长度是以相对于该基底层预定的方向測量的。在这种情况下，只要以相同的方向测量长度L1和L2，则对于测量长度的具体方向没有特别限制。
[0022]例如，当基底层为矩形片形状时，该基底层的长度可以是矩形片的横向、纵向或对角线长度，或是在平面上的某个方向上的长度。然而，对长度L1和L2的測量要应用相同的测量长度方向。例如，当基底层的横向长度用作L1吋，则该基底层的横向长度也用作L2。
[0023]对于基底层的形状没有特别限制，可以为例如膜或片形状。并且，具有膜或片形状的基底层可以为例如四角形、圆形、三角形或无规则的形状。[0024]可以使用任何基底层用材料而没有限制，只要该材料具有上述变形率即可。根据一个示例性实施方案，所述基底层可以是聚合物膜或片。并且，该基底层可以是被制备成当该基底层在电池制备过程中的伸长或收缩条件下与流体接触时显示出如上所述的变形性质例如溶胀性质的聚合物膜或片。
[0025]根据ー个示例性实施方案，可以使用含有氨基甲酸酯键、酯键或醚键，或包含纤维素酯化合物的基底层作为本发明的基底层。
[0026]可用于此处的基底层可以包括基于丙烯酸酯的基底层、基于聚氨酯的基底层、基于环氧的基底层或基于纤维素的基底层。
[0027]根据ー个示例性实施方案，可以使用由活性能量射线可固化组合物形成的浇铸层(cast layer)作为所述基于丙烯酸酷、基于聚氨酯或基于环氧的基底层。
[0028]在整个说明书中，术语“浇铸层”可以指采用浇铸法对可固化组合物进行涂布并固化所涂布的层而形成的基底层。并且，术语“活性能量射线可固化组合物”可以指ー种通过用活性能量射线照射而固化的组合物。所述活性能量射线的范围可以包括例如a-粒子束、质子束、中子束或电子束的粒子束，以及微波、红外线(IR)、紫外线(UV)、X射线和Y射线。
[0029]所述组合物可以例如包括活性能量射线可固化丙烯酸酯化合物和自由基可聚合稀释剂。
[0030]就此而言，可以例如使用在本领域中已知作为光固化低聚物的聚氨酯丙烯酸酯作为所述活性能量射线可固化丙烯酸酯化合物。
[0031]例如，可用于此处的聚氨酯丙烯酸酯可以包括包含聚异氰酸酯化合物和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的混合物的反应产物。所述聚异氰酸酯化合物可以是含有至少两个异氰酸酯基的化合物。例如，可用于此处的聚异氰酸酯化合物可以包括脂族、脂环族或芳族聚异氰酸酷，更具体可以包括2，4-甲苯ニ异氰酸酷、2，6-甲苯ニ异氰酸酷、1，3-苯ニ亚甲基ニ异氰酸酷、1，4-苯ニ亚甲基ニ异氰酸酯或ニ苯基甲烷_4，4’ - ニ异氰酸酷、异佛尔酮ニ异氰酸酯等。并且，可用于此处的具有羟基的(甲基)丙烯酸酯可以包括(甲基)丙烯酸羟基烷基酯，例如(甲基)丙烯酸2-羟こ酷、(甲基)丙烯酸2-羟丙酷、(甲基)丙烯酸4-羟丁酷、(甲基)丙烯酸6-羟己酯或(甲基)丙烯酸8-羟辛酷，但本发明并不局限于此。
[0032]所述聚氨酯丙烯酸酯可以包括，例如，包含具有羟基的(甲基)丙烯酸酯和在末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物的反应物，例如包含聚异氰酸酯和酯多元醇的混合物的反应物。可用于此处的酯多元醇可以例如包括多元醇和/或醚多元醇，以及通过与酸成分如ニ元酸或其酐进行酯化而制得的反应产物。可用于此处的多元醇可以包括こニ醇、丙ニ醇、环己烷ニ甲醇和3-甲基-1，5-戊ニ醇；可用于此处的醚多元醇可以包括聚亚烷基ニ醇例如聚こニ醇、聚丙ニ醇或聚丁ニ醇，或者嵌段或无规聚合物的ニ醇例如聚こ烯聚丙氧基嵌段聚合物的ニ醇。并且，可用于此处的酸成分可以包括ニ元酸例如己ニ酸、丁ニ酸、邻苯ニ甲酸、四氢化邻苯ニ甲酸、六氢化邻苯ニ甲酸和对苯ニ甲酸或者这些酸的酐，但本发明并不局限于此。此外，可以使用上述化合物作为所述聚异氰酸酯和所述含有羟基的(甲基)丙烯酸酷。
[0033]并且，可以使用包含在末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的混合物的反应产物，例如包含醚多元醇和聚异氰酸酯的混合物的反应产物作为所述聚氨酯丙烯酸酷。
[0034]并且，也可以使用环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯作为所述活性能量射线可固化丙烯酸酯化合物。
[0035]可以例如使用包含酷多元醇和(甲基)丙烯酸的混合物的脱水/缩合反应产物作为所述聚酯丙烯酸酷。在这种情况下，可用于此处的酯多元醇可以例如包括上述的化合物。
[0036]并且，可用于此处的聚醚丙烯酸酯可以包括聚亚烷基ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯如聚こニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、聚丙ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯或聚丁ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酷，且可用于此处的环氧丙烯酸酯可以包括环氧树脂和(甲基)丙烯酸的混合物的加成反应产物。在这种情况下，对于环氧树脂的种类没有特别限制，但可以使用本领域中已知的常规芳族或脂族环氧树脂。
[0037]例如，可以使用含有通过用活性能量射线照射可參与自由基聚合的官能团的单体，作为所述组合物中包含的自由基可聚合稀释剂。
[0038]可用于此处的这种单体为(甲基)丙烯酸酯単体，且可以为选自(甲基)丙烯酸烧基酷、含烧氧基的(甲基)丙稀酸酷、含脂环基的(甲基)丙稀酸酷、含芳基的(甲基)丙烯酸酯、含杂环的(甲基)丙烯酸酯和多官能丙烯酸酯中的至少ー种。
[0039]就此而言，可用于此处的(甲基)丙烯酸烷基酯可以包括含具有I至20个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酷，如(甲基)丙烯酸甲酷、(甲基)丙烯酸こ酷、(甲基)丙烯酸正丙酷、(甲基)丙烯酸异丙酷、(甲基)丙烯酸正丁酷、(甲基)丙烯酸叔丁酷、(甲基)丙烯酸仲丁酷、(甲基)丙烯酸戊酷、(甲基)丙烯酸2-こ基己酷、(甲基)丙烯酸2-こ基丁酷、(甲基)丙烯酸正辛酷、(甲基)丙烯酸异辛酷、(甲基)丙烯酸异壬酷、(甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸十四烷基酯；可用于此处的含烷氧基的(甲基)丙烯酸酯可以包括2-(2-こ氧基こ氧基)こ基(甲基)丙烯酸酯、こニ醇苯醚(甲基)丙烯酸酯、聚こニ醇(聚合度:2至8)苯醚(甲基)丙烯酸酯、こニ醇壬基苯醚(甲基)丙烯酸酯或聚こニ醇(聚合度:2至8)壬基苯醚(甲基)丙烯酸酯；可用于此处的含脂环基的(甲基)丙烯酸酯可以包括异冰片基(甲基)丙烯酸酯、ニ环戊烯基(甲基)丙烯酸酯或ニ环戍烯基氧基(甲基)丙烯酸酯(dicyclopentenyloxy(meth)acrylate);可用于此处的含芳基的(甲基)丙烯酸酯可以包括(甲基)丙烯酸苯基羟基丙酯或(甲基)丙烯酸苄酯；可用于此处的含杂环的(甲基)丙烯酸酯可以包括(甲基)丙烯酸四氢糠酯或(甲基)丙烯酸吗啉酯；可用于此处的多官能丙烯酸酯可以包括:双官能丙烯酸酯，如1，4-丁ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酷、1，6-己ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、新戊ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、聚こニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、新戊ニ醇己ニ酸ニ(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、ニ环戊基ニ(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的ニ环戊烯基ニ(甲基)丙烯酸酯、环氧こ烷改性的ニ(甲基)丙烯酸酯、ニ(甲基)丙烯酰氧基こ基异氰脲酸酷、烯丙基化环己基ニ(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷ニ甲醇(甲基)丙烯酸酯、ニ羟甲基ニ环戊烷ニ(甲基)丙烯酸酯、环氧こ烷改性的六氢邻苯ニ甲酸ニ(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷ニ甲醇(甲基)丙烯酸酯、新戊ニ醇改性的三甲基丙烷ニ(甲基)丙烯酸酯、金刚烷ニ(甲基)丙烯酸酯或9，9-双[4-(2-丙烯酰氧基こ氧基)苯基]芴；三官能丙烯酸酯，如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、ニ季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性的ニ季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酰氧基こ基异氰脲酸酯；四官能丙烯酸酯，如双甘油四(甲基)丙烯酸酯或季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；五官能丙烯酸酷，如丙酸改性的ニ季戊四醇五(甲基)丙烯酸酷；以及六官能丙烯酸酯，如ニ季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的ニ季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(例如，异氰酸酯单体与三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯的反应产物)；但本发明并不局限于此。
[0040]可以使用含有极性官能团，更具体为羟基、羧基、含氮基团或缩水甘油基的単体作为所述稀释剂。就此而言，含有羟基的単体可以包括(甲基)丙烯酸2-羟こ酷、(甲基)丙烯酸2-羟丙酷、(甲基)丙烯酸4-羟丁酷、(甲基)丙烯酸6-羟己酷、(甲基)丙烯酸8-羟辛酷、(甲基)丙烯酸2-羟基こニ醇酯或(甲基)丙烯酸2-羟基丙ニ醇酯；含有羧基的単体可以包括(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基こ酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸ニ聚体、衣康酸、马来酸或马来酸酐；含有含氮基团的单体可以包括(甲基)丙烯酰胺、N-こ烯基吡咯烷酮或N-こ烯基己内酰胺；含有缩水甘油基的単体可以包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯；但本发明并不局限于此。
[0041]例如，丙烯酸类组合物可以包含30重量份至99重量份的所述活性能量射线可固化丙烯酸酯化合物和I重量份至70重量份的所述自由基可聚合稀释剂。然而，所述丙烯酸酷化合物与自由基可聚合稀释剂的重量比和种类可以例如鉴于所需的变形率而改变。
[0042]除非在本说明书中另外特别限定，単位“重量份”是指重量比。
[0043]并且，所述丙烯酸类组合物还可以包含光引发剂。光引发剂可以通过用活性能量射线照射而引发丙烯酸类组合物的聚合反应。
[0044]例如，可以使用已知的光引发剂如安息香类、羟基酮类、氨基酮类、过氧化物类或氧化膦类光引发剂作为本发明中的光引发剂。
[0045]相对于100重量份的所述丙烯酸酯化合物和稀释剂的总和，所述丙烯酸类组合物可以包含0.01重量份至10重量份或0.1重量份至5重量份的光引发剂。可以将光引发剂的含量控制在上述含量范围内，从而可以引发有效的固化反应，并可以防止由固化过程后剰余的组分所造成的物理性质退化。
[0046]必要时，所述组合物还可以包含选自染料、顔料、环氧树脂、交联剂、紫外线稳定齐U、抗氧化剂、调色剂、增强齐U、填料、消泡齐U、表面活性齐U、光增稠剂和增塑剂中的至少ー种添加剤。
[0047]所述浇铸层可以通过如下过程制备:采用浇铸法将所述组合物涂布至适当的厚度，和通过用活性能量射线照射而引发的聚合来固化该组合物。
[0048]对于浇铸组合物的具体方法没有特别限制，但可以例如鉴于所需的厚度而采用例如棒涂法、刮涂法、辊涂法、喷涂法、凹版涂布法、幕涂法、缺角轮涂布法或唇涂法(lipcoating)的方法来进行。
[0049]并且，可以例如使用金属卤化物灯、高压汞灯、黑光灯、无极灯或氙灯来进行用活性能量射线如紫外线的照射。就此而言，对于用活性能量射线照射的条件例如波长或光强度没有特别限制，但可以鉴于组合物的组分来选择。
[0050]并且，可以使用包含聚氨酯树脂例如热塑性聚氨酯(TPU)的基底层或可固化聚氨酯组合物的浇铸层作为聚氨酯基底层。[0051]就此而言，所述可固化聚氨酯组合物是ー种通过加热而固化的组合物。例如，可以使用包含多元醇和异氰酸酯化合物的组合物作为该可固化聚氨酯组合物。
[0052]就此而言，可用于此处的多元醇可以例如包括:亚烷基ニ醇、ニ亚烷基ニ醇、苯ニ酚(例如邻苯ニ酚、间苯ニ酚或对苯ニ酚)、苯三酚(例如1，2，3-苯三酚)、ニ醇胺(dialcohol amine)、三醇胺(trialcohol amine)、阿糖醇、甘露糖醇、异麦芽酮糖醇、甘油、木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇、核糖醇、卫矛醇、乳糖醇、苏糖醇、艾杜糖醇或氢化葡萄糖醇(polyglycitol)。并且，可用于此处的异氰酸酯化合物可以例如包括在氨基甲酸酯丙烯酸酯的种类中所列的聚异氰酸酷。在可用于此处的亚烷基ニ醇或ニ亚烷基ニ醇中包含的亚烷基可以包括含有I至20个碳原子、I至16个碳原子、I至12个碳原子、I至8个碳原子或I至4个碳原子的亚烷基。
[0053]例如，所述可固化聚氨酯组合物可以包含上述多元醇和聚异氰酸酷，使得多元醇的羟基(OH)和聚异氰酸酯的异氰酸酯基(NCO)可以大体上以约1:1的当量比存在。然而，该当量比可以例如鉴于所需的变形率而改变。
[0054]例如，所述浇铸层可以通过与所述丙烯酸类组合物的相似方式制备:浇铸所述聚氨酯组合物，并通过适当加热而固化该浇铸的涂层。
[0055]当使用基于纤维素的基底层作为本发明的基底层时，例如，可以使用通过使包含こ酸纤维素树脂或纤维素烷基化物树脂的混合物经过挤出或浇铸过程而制得的基底层作为包含上述树脂的基底层。就此而言，可以例如使用こ酸丙酸纤维素或こ酸丁酸纤维素作为所述纤维素烷基化物。
[0056]对于使用上述树脂制备基底层的方法没有特别限制。例如，所述方法可以采用如下方法进行:对包含上述树脂和可选择的已知添加剂的原材料进行常规的膜或片的成型方法，例如挤出或浇铸。在这种情况下，可以在成型过程中采用进行适当处理的方法，从而使基底层可以显示出如上所述的变形性质例如溶胀性质。
[0057]当这种基底层具有片或膜的形状吋，对于该基底层的厚度没有特别限制。例如，该基底层的厚度可以鉴于实现所需3D形状的可能性或待填充间隙的尺寸进行选择。
[0058]所述胶带可以包括在上述基底层的至少ー个表面上形成的压敏粘合层。所述压敏粘合层可以例如以平行于基底层的长度方向的方向在该基底层的ー个表面上形成。
[0059]在胶带通过如上所述以平行于基底层的长度方向的方向形成的压敏粘合层被固定的状态下，当胶带与流体接触吋，胶带发生溶胀，从而可以实现在垂直于基底层长度方向的方向上突出的3D形状。
[0060]所述压敏粘合层可以包括压敏粘合区域和非压敏粘合区域。上述各区域均可在压敏粘合层的表面上形成。压敏粘合层的表面是指在将胶带应用于一个对象例如电极组件时，粘贴于其间形成有间隙的对象例如电极组件上的压敏粘合层的表面。
[0061]图2和图3为显示根据ー个示例性实施方案的溶胀胶带的横截面视图。即，图2显示压敏粘合层(12)在基底层(11)的ー个表面上形成的溶胀胶带，图3显示压敏粘合层
(12)在基底层(11)的两个表面上形成的溶胀胶帯。如图2和图3中所示，压敏粘合区域(12A)和非压敏粘合区域(12B)两者均在溶胀胶带的压敏粘合层(12)的表面上形成。
[0062]压敏粘合区域的面积与压敏粘合层表面的全部面积的比例可以在5%至95%的范围内。此处，该比例的下限可以为例如10%、15%或20%。并且,该比例的上限可以为例如90%、85%、80%、75%、70%、65%或60%。然而，上述比例仅为ー个示例性实施方案。例如，当与溶胀胶带的压敏粘合強度相比由该胶带将要实现的3D形状的尺寸较高时，可以将该面积比例设计得相对较小。另ー方面，可以将该面积比例设计得相对较大。该面积比例可以考虑上述内容，根据胶带应用对象所需的特性来适当地调整。
[0063]并且，对于所述压敏粘合层的表面中压敏粘合区域和非压敏粘合区域的形状和图案没有特别限制。压敏粘合区域和非压敏粘合区域的形状和图案可以鉴于溶胀胶带所应用对象的种类、待粘贴表面的形状以及由溶胀胶带所形成的3D结构来调整。
[0064]所述压敏粘合层可以包括两个或更多个压敏粘合区域。即，两个或更多个压敏粘合区域可以存在于压敏粘合层的表面上。在这种情况下，压敏粘合区域之间的距离可以在例如0.1mm至IOmm的范围内。就此而言，该距离可以是指例如由图4至图6中的“ I”所表示的距离。然而，如在关于压敏粘合剂的面积比例的项目中所列的，该距离可以根据溶胀胶带所应用的特定对象而改变。
[0065]并且，对于所述压敏粘合层的表面中压敏粘合区域的宽度，例如由图4至图6中的“W”所表示的部分的距离，没有特别限制。例如，所述压敏粘合区域的宽度可以鉴于压敏粘合区域的面积比例或压敏粘合区域之间的距离来适当地调整。
[0066]根据ー个示例性实施方案，可以将压敏粘合区域或非压敏粘合区域布置成在压敏粘合层的表面上形成条纹图案。图4为显示了一个示例性实施方案的示意图，其中非压敏粘合区域(12B)被布置成在压敏粘合层(12)的表面上形成条纹图案。虽然图4显示了非压敏粘合区域(12B)被布置形成严格条纹图案的情況，但这些条纹图案可以略有不规则，只要其大致上为条纹状即可。
[0067]根据另ー个示例性实施方案，可以使压敏粘合区域和非压敏粘合区域在压敏粘合层的表面上形成海岛图案。就此而言，术语“海岛图案”是指压敏粘合区域和非压敏粘合区域之一形成岛，该岛被形成海的另一区域包围的形状。在这种情况下，形成岛的区域的形状可以包括多种形状，例如圆形、椭圆形、四角形、三角形和无规则的形状。图5和图6为显示了被形成海的压敏粘合区域(12A)包围的形成四角形或圆形岛的非压敏粘合区域(12B)的示意图。
[0068]例如，所述非压敏粘合区域可以通过如下方法形成:用非压敏粘合材料涂布压敏粘合层的表面并部分掩盖该压敏粘合层。即，所述溶胀胶带还可以包括通过部分掩盖压敏粘合层进行而在该压敏粘合层的表面上形成非压敏粘合区域的非压敏粘合材料。就此而言，可用于此处的非压敏粘合材料可以例如包括丙烯酸类化合物，但本发明并不局限于此。例如，所述丙烯酸类化合物可以是在玻璃化转变温度下不表现出压敏粘合性质的丙烯酸类可聚合的低聚或单体化合物。
[0069]根据另ー个示例性实施方案，所述压敏粘合层的非压敏粘合区域可以是同一压敏粘合层的ー个表面，该表面的弹性模量与其它表面相比被调整至较高的水平。例如，如将于后文中描述的，这种非压敏粘合区域可以采用如下方法来部分地形成:在通过固化压敏粘合剂组合物形成压敏粘合层时，将压敏粘合层的固化度调整至较高水平。根据又另ー个示例性实施方案，如将于后文中描述的，这种含有压敏粘合区域和非压敏粘合区域的压敏粘合层可以通过如下方法形成:在通过用压敏粘合剂组合物涂布基底层并固化压敏粘合剂组合物来形成压敏粘合层的过程中，用压敏粘合剂组合物部分涂布基底层并固化压敏粘合剂组合物。在这种情况下，非压敏粘合区域可以指在基底层上不形成压敏粘合层的区域。
[0070]为了便于形成压敏粘合层，可以采用部分掩盖非压敏粘合材料进行部分掩模的方法来形成非压敏粘合区域，但本发明并不局限于此。
[0071]所述压敏粘合层可以设计为具有适当的剥离强度。例如，当剥离强度在用于实现所需3D形状的范围以下时，压敏粘合层无法适当地支持由基底层变形例如溶胀所产生的应力，这使得难以剥离胶带或实现3D形状。另ー方面，当剥离强度超过用于实现所需3D形状的范围时，压敏粘合层可能过度地抑制基底层的变形，这也使得难以实现3D形状。所述压敏粘合层的剥离强度可以为，例如，100gf/25mm或大于100gf/25mm、150gf/25mm 或大于 150gf/25mm、200gf/25_ 或大于 200gf/25mm、300gf/25mm 或大于300gf/25mm>400gf/25mm 或大于 400gf/25mm、500gf/25mm 或大于 500gf/25mm、600gf/25mm或大于 600gf/25mm、700gf/25mm 或大于 700gf/25mm、800gf/25mm 或大于 800gf/25mm、900gf/25mm或大于 900gf/25mm、l, 000gf/25mm或大于 1，000gf/25mmU, 100gf/25mm或大于I, 100gf/25mm> I, 200gf/25mm 或大于 1，200gf/25mm> I, 300gf/25mm 或大于 1，300gf/25mm>I, 400gf/25mm 或大于 1，400gf/25mm、I, 500gf/25mm 或大于 1，500gf/25mm、I, 600gf/25mm或大于 1，600gf/25mm, I, 700gf/25mm 或大于 1，700gf/25mm 或者 1，800gf/25mm 或大于1，800gf/25mm。然而，所述压敏粘合层的剥离强度可以例如根据所要实现的3D形状的尺寸或待填充的间隙而改变，但本发明并不特别局限于此。所述剥离強度可以是，例如，对于形成待填充间隙的对象中的ー个的剥离强度，例如对于电极组件的剥离强度或对于玻璃板的剥离强度。并且，该剥离强度可以是在室温下测量的剥离强度，且可以是以5mm/sec的剥离速度和180°的剥离角测量的剥离强度。
[0072]并且，所述压敏粘合层的剥离强度可以鉴于实现所需3D形状的可能性而进行调整，且对于剥离强度的上限没有特别限定。
[0073]可以使用多种压敏粘合层作为本发明的压敏粘合层。例如，可以将丙烯酸类压敏粘合剂、聚氨酯压敏粘合剂、环氧压敏粘合剂、硅压敏粘合剂或橡胶类压敏粘合剂用于本发明的压敏粘合层。
[0074]根据ー个示例性实施方案，所述压敏粘合层可以是丙烯酸类压敏粘合层，并且可以例如包含由多官能交联剂交联的丙烯酸类聚合物。
[0075]例如，可以使用重均分子量(Mw)为400，000或大于400，000的丙烯酸类聚合物作为所述丙烯酸类聚合物。此处，重均分子量是基于采用凝胶渗透色谱法(GPC)测得的聚苯こ烯重量的标准。除非在本说明书中另外特别限定，术语“分子量”是指重均分子量。对于所述丙烯酸类聚合物的分子量上限没有特别限制，且所述丙烯酸类聚合物的分子量可以例如控制在2，500, 000或小于2，500, 000的范围内。
[0076]所述丙烯酸类聚合物可以是，例如，包含聚合形式的(甲基)丙烯酸酯単体和含有交联官能团的可共聚单体的丙烯酸类聚合物。就此而言，对于上述各単体的重量比没有特别限制。例如，各単体的重量比可以鉴于所需的剥离强度来设计。
[0077]例如，可以使用(甲基)丙烯酸烷基酯作为在所述丙烯酸类聚合物中包含的(甲基)丙烯酸酯単体，并且鉴于压敏粘合剂的内聚力、玻璃化转变温度或压敏粘合性而可以使用含具有I至14个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酷。可用于此处的这种单体可以包括但不限于:(甲基)丙烯酸甲酷、(甲基)丙烯酸こ酷、(甲基)丙烯酸正丙酷、(甲基)丙烯酸异丙酷、(甲基)丙烯酸正丁酷、(甲基)丙烯酸叔丁酷、(甲基)丙烯酸仲丁酷、(甲基)丙烯酸戊酷、(甲基)丙烯酸2-乙基己酷、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酷、(甲基)丙烯酸正辛酷、(甲基)丙烯酸异辛酷、(甲基)丙烯酸异壬酷、(甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸十四烷基酯，上述単体可以单独或组合使用。
[0078]所述含有交联官能团的可共聚单体可以是能够与(甲基)丙烯酸酯単体或丙烯酸类聚合物中包含的另外的单体进行共聚，并在共聚后向聚合物主链提供可与多官能交联剂反应的交联点的単体。就此而言，所述交联官能团可以为羟基、羧基、异氰酸酯基、缩水甘油基或酰胺基。或者，所述交联官能团可以是光致交联官能团，例如丙烯酰基或甲基丙烯酰基。所述光致交联官能团可以通过使含有光致交联官能团的化合物与由可共聚单体提供的交联官能团反应而引入。在本领域中众所周知多种可在压敏粘合剂的制备中根据所需官能团而使用的可共聚单体。这些单体的实例可以包括但不限于:含有羟基的単体，如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酷、(甲基)丙烯酸4-羟丁酷、(甲基)丙烯酸6-羟己酷、(甲基)丙烯酸8-羟辛酷、(甲基)丙烯酸2-羟基乙二醇酯或(甲基)丙烯酸2_羟基丙二醇酯；含有羧基的単体，如(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基こ酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸二聚体、衣康酸、马来酸和马来酸酐；(甲基)丙烯酸缩水甘油酷、(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮或N-乙烯基己内酰胺。此处，在所述聚合物中可以包含一种或两种或更多种的上述単体。
[0079]必要时，所述丙烯酸类聚合物还可以包含另ー种聚合形式的功能性共聚单体。所述丙烯酸类聚合物的实例可以包括由下面的通式I表示的単体。
[0080]通式I
[0081]
【权利要求】
1.一种填充间隙用溶胀胶带，包括: 基底层，所述基底层在与流体接触时在长度方向上变形；以及 压敏粘合层，所述压敏粘合层以平行于所述基底层的长度方向的方向在该基底层的一个表面上形成，且包括压敏粘合区域和非压敏粘合区域。
2.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，当该溶胀胶带与流体接触吋，以垂直于长度方向的方向形成高度为0.0Olmm至2.0Omm的三维结构。
3.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，根据下面的等式1，所述基底层在长度方向上的变形率为10%或大于10%: 等式I 在长度方向上变形率=(L2-L1) /L1X 100 其中，L1表示在所述基底层与流体接触前该基底层的初始长度，L2表示在室温或60°C下所述基底层与流体接触24小时后测得的该基底层的长度。
4.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述基底层含有氨基甲酸酯键、酯键或醚键，或包含纤维素酷化合物。
5.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述压敏粘合区域的面积与所述压敏粘合层表面的全部面积的比例在5%至95%的范围内。
6.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述压敏粘合层为包括两个或更多个压敏粘合区域的单层压敏粘合层。
7.根据权利要求6所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述压敏粘合区域之间的距离在0.1mm至10_的范围内。
8.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述压敏粘合区域或所述非压敏粘合区域布置成条纹图案，或所述压敏粘合区域和所述非压敏粘合区域形成海岛图案。
9.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，还包含非压敏粘合材料，所述非压敏粘合材料通过部分掩盖所述压敏粘合层而在该压敏粘合层的表面上形成非压敏粘合区域。
10.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，当相对于形成有间隙的电极组件或玻璃板以180°的剥离角和5mm/sec的剥离速度进行测量时，所述压敏粘合层在室温下的剥离强度为100gf/25mm或大于100gf/25mm。
11.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述压敏粘合层包含丙烯酸类压敏粘合剂、聚氨酯压敏粘合剂、环氧压敏粘合剂、硅压敏粘合剂或橡胶压敏粘合剂。
12.—种制备填充间隙用溶胀胶带的方法，包括: 以平行于基底层的长度方向的方向在该基底层上形成压敏粘合层，所述基底层在与流体接触时在长度方向上变形，所述压敏粘合层包括压敏粘合区域和非压敏粘合区域。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述压敏粘合层通过如下方法形成:用压敏粘合剂组合物涂布所述基底层，并在所涂布的压敏粘合剂组合物上或在由该压敏粘合剂组合物所形成的压敏粘合层上印制非压敏粘合材料。
14.一种填充间隙的方法，所述间隙由第一基板和与该第一基板间隔开来的第二基板形成，包括: 将在权利要求1至11的任意一项中所限定的溶胀胶带的压敏粘合层粘贴在第一基板或第二基板上；和通过使所述溶胀胶带的基底层与流体接触而使该基底层在长度方向上变形。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述由第一基板和第二基板形成的间隙的宽度为 0.0Olmm 至 2.00mm。
16.ー种电极组件，其上粘贴有权利要求1至11中任意一项所述的溶胀胶帯。
17.—种二次电池，包括: 权利要求16中限定的电极组件； 配置以收纳所述电极组件的壳体；和 与所述壳体内的电极组件的溶胀胶带接触的电解液。
18.根据权利要求17所述的二次电池，其中，所述溶胀胶带具有通过电解液形成的3D结构，并起到将电极组件 固定在壳体中的作用。
【文档编号】H01M2/26GK103597635SQ201280027625
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年4月5日 优先权日:2011年4月5日
【发明者】金世罗, 张锡基, 朱孝叔, 黄闰泰, 梁世雨, 金俊衡, 金成钟 申请人:Lg化学株式会社