一种锂电池极耳胶带

技术领域

本发明涉及绝缘胶带技术领域，具体为一种锂电池极耳胶带。

背景技术

极耳，是锂离子聚合物电池产品的一种原材料。例如我们生活中用到的手机电池，蓝牙电池，笔记本电池等都需要用到极耳。电池是分正负极的，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的耳朵是在进行充放电时的接触点。这个接触点并不是我们看到的电池外表的那个铜片，而是电池内部的一种连接。极耳分为三种材料，电池的正极使用铝(Al)材料，负极使用镍(Ni)材料，负极也有铜镀镍(Ni-Cu)材料，它们都是由胶片和金属带两部分复合而成，胶片是极耳上绝缘的部分，它的作用是电池封装时防止金属带与铝塑膜之间发生短路，并且封装时通过加热(140℃左右)与铝塑膜热熔密封粘合在一起防止漏液。一个极耳是由两片胶片把金属带夹在中间的。目前市场使用的胶片有黑胶、白胶和单层胶三种。常用的黑胶片是三层结构的：黑色素，熔点66℃；PE，熔点105℃；PP，熔点137℃。

锂电池内部的极耳和外部电路的绝缘需要通过锂电池极耳胶带进行固定，现有的锂电池极耳胶带的耐高温性能差，在使用的过程中容易出现变形的现象，同时热稳定性差，在使用的过程中产生变色、热降解等劣化现象，且延伸性差。针对相关技术问题，尚未提出解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出的一种锂电池极耳胶带，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题，本发明的目的是有效提高胶带的耐高温性能和热稳定性，解决现有的容易出现变形或变色的问题，提高使用后的平整性，延伸的效果好，整体结构简单，便于人们进行使用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种锂电池极耳胶带，包括基材以及设置于该基材上的压敏胶层，所述基材采用聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜由包括100份的PI树脂和2-8份的热稳定剂制成，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层之间设置有织带层，所述织带层上设置有若干个孔位，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层通过孔位接触，所述聚酰亚胺薄膜的表面粘覆有铝箔层，所述铝箔层的表面涂覆有防水层，所述压敏胶层的组分及重量成分组成包括:聚氨酯树脂60～90份、消泡剂5～16份、流平剂2～8份、润湿剂2～18份、增韧剂10～40份、粘度调整剂1～4份、固化剂10～30份、防老剂1～3份、阻燃剂10～40份。

优选的，所述压敏胶层为耐电解液压敏胶层。

优选的，所述热稳定剂为甘油磷酸钙与草酸锌的混合物，所述甘油磷酸钙与草酸锌的质量比为1：(0.5-2)。

优选的，所述甘油磷酸钙与草酸锌的质量比为1：(0.8)。

优选的，所述固化剂包含潜伏性固化剂和室温固化剂，所述潜伏性固化剂与所述室温固化剂的质量比为(2～10)：10。

优选的，所述潜伏性固化剂与所述室温固化剂的质量比为8：10。

优选的，所述增韧剂为增韧改性环氧树脂和橡胶增韧剂的混合物，所述增韧改性环氧树脂与所述橡胶增韧剂的质量比为(2～6)：10。

优选的，所述增韧改性环氧树脂与所述橡胶增韧剂的质量比为4：10。

优选的，所述阻燃剂为磷系或氮系阻燃剂。

优选的，所述铝箔层与防水层之间还设置有印花层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明为一种锂电池极耳胶带，其具有粘接强度高、耐高温、阻燃、绝缘和热贴合条件温和等优点，通过设置热稳定剂能显著提高锂电池极耳胶带的稳定性，还能避免使用重金属造成的环境污染的问题；

(2)本发明为一种锂电池极耳胶带，通过设置压敏胶层的的组分及重量成分组成，以及选取聚酰亚胺薄膜为基材，使得本锂电池极耳胶带耐高温性能好，解决现有的容易出现变形或变色的问题，提高使用后的平整性，延伸的效果好，整体结构简单，便于人们进行使用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供一种锂电池极耳胶带，包括基材以及设置于该基材上的压敏胶层，所述基材采用聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜由包括100份的PI树脂和6份的热稳定剂制成，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层之间设置有织带层，具体的，织带层可以加固基材和压敏胶层之间的牢固性，而且不容易通过拉扯造成变形，让两者保持原始的结构状态；所述织带层上设置有若干个孔位，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层通过孔位接触，具体的，所述聚酰亚胺薄膜的表面粘覆有铝箔层，具体的，铝箔层具备了一定的耐高温的效果，提高整个锂电池极耳胶带的耐高温性；所述铝箔层的表面涂覆有防水层，所述压敏胶层的组分及重量成分组成包括:聚氨酯树脂87份、消泡剂15份、流平剂4份、润湿剂11份、增韧剂24份、粘度调整剂2份、固化剂14份、防老剂2份、阻燃剂16份。

进一步的，所述压敏胶层为耐电解液压敏胶层。

进一步的，所述热稳定剂为甘油磷酸钙与草酸锌的混合物，所述甘油磷酸钙与草酸锌的质量比为1：1.5。

在本实施例中，热稳定剂能显著提高锂电池极耳胶带的稳定性，还能避免使用重金属造成的环境污染的问题。

进一步的，所述固化剂包含潜伏性固化剂和室温固化剂，所述潜伏性固化剂与所述室温固化剂的质量比为4：10。

在本实施例中，其中潜伏性固化剂与室温固化剂的质量比为5：10。复配使用潜伏性固化剂和室温固化剂，实现了胶膜在室温下无表粘方便收卷，无需在胶膜表面覆盖保护膜材的同时，又赋予胶膜在室温下较长的储存期，和热贴合时胶膜具有较快的固化速率，降低了热贴合工艺要求。其中，潜伏性固化剂可以为双氰胺、咪唑类、胺类、脲类、酰肼类、酚醛树脂类中的任一一种。室温固化剂可以为聚醚胺、聚酰胺、脂肪胺、脂环胺中的任一一种。

进一步的，所述增韧剂为增韧改性环氧树脂和橡胶增韧剂的混合物，所述增韧改性环氧树脂与所述橡胶增韧剂的质量比为6：10。

在本实施例中，增韧改性环氧树脂在固化后环氧树脂大分子链上引入柔性链段，从化学结构上提高环氧树脂韧性同时提高环氧树脂与物理共混引入橡胶增韧剂的相容性，在化学结构和物理共混两个维度提高固化后胶膜的韧性。增韧改性环氧树脂可以为端羧基丁腈橡胶CTBN或聚氨酯改性环氧树脂中的任一一种。橡胶增韧剂可以为端羧基丁腈橡胶CTBN，即为美国CVC的CTBN 1300X8，CTBN1300X13，CTBN1300X18以及CTBN1300X31中的任一一种。

进一步的，所述阻燃剂为磷系或氮系阻燃剂。

在本实施例中，磷系阻燃环氧树脂和磷氮系阻燃填料复配使用，不含卤素，实现固化后胶膜具有优异阻燃性能，另外含环氧基团硅烷偶联剂和阻燃型环氧树脂，有效地保证了阻燃填料在基体树脂中均匀分散，既保证阻燃性能又保证胶膜的粘接强度。其中，磷系或氮系阻燃剂可以为日本大冢化学的SPB-100、或道尔化学的Doher-9000A、Doher-8200中的任一一种。

进一步的，所述铝箔层与防水层之间还设置有印花层。

在本实施例中，印花层用于方便在锂电池极耳胶带的内部填充图案、花纹使用。

实施例2

本发明提供一种锂电池极耳胶带，包括基材以及设置于该基材上的压敏胶层，所述基材采用聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜由包括100份的PI树脂和3份的热稳定剂制成，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层之间设置有织带层，具体的，织带层可以加固基材和压敏胶层之间的牢固性，而且不容易通过拉扯造成变形，让两者保持原始的结构状态；所述织带层上设置有若干个孔位，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层通过孔位接触，具体的，所述聚酰亚胺薄膜的表面粘覆有铝箔层，具体的，铝箔层具备了一定的耐高温的效果，提高整个锂电池极耳胶带的耐高温性；所述铝箔层的表面涂覆有防水层，所述压敏胶层的组分及重量成分组成包括:聚氨酯树脂72份、消泡剂12份、流平剂7份、润湿剂13份、增韧剂31份、粘度调整剂1份、固化剂21份、防老剂1份、阻燃剂31份。

进一步的，所述压敏胶层为耐电解液压敏胶层。

进一步的，所述热稳定剂为甘油磷酸钙与草酸锌的混合物，所述甘油磷酸钙与草酸锌的质量比为1：0.8。

在本实施例中，热稳定剂能显著提高锂电池极耳胶带的稳定性，还能避免使用重金属造成的环境污染的问题。

进一步的，所述固化剂包含潜伏性固化剂和室温固化剂，所述潜伏性固化剂与所述室温固化剂的质量比为5：10。

在本实施例中，其中潜伏性固化剂与室温固化剂的质量比为6：10。复配使用潜伏性固化剂和室温固化剂，实现了胶膜在室温下无表粘方便收卷，无需在胶膜表面覆盖保护膜材的同时，又赋予胶膜在室温下较长的储存期，和热贴合时胶膜具有较快的固化速率，降低了热贴合工艺要求。其中，潜伏性固化剂可以为双氰胺、咪唑类、胺类、脲类、酰肼类、酚醛树脂类中的任一一种。室温固化剂可以为聚醚胺、聚酰胺、脂肪胺、脂环胺中的任一一种。

进一步的，所述增韧剂为增韧改性环氧树脂和橡胶增韧剂的混合物，所述增韧改性环氧树脂与所述橡胶增韧剂的质量比为3：10。

在本实施例中，增韧改性环氧树脂在固化后环氧树脂大分子链上引入柔性链段，从化学结构上提高环氧树脂韧性同时提高环氧树脂与物理共混引入橡胶增韧剂的相容性，在化学结构和物理共混两个维度提高固化后胶膜的韧性。增韧改性环氧树脂可以为端羧基丁腈橡胶CTBN或聚氨酯改性环氧树脂中的任一一种。橡胶增韧剂可以为端羧基丁腈橡胶CTBN，即为美国CVC的CTBN 1300X8，CTBN1300X13，CTBN1300X18以及CTBN1300X31中的任一一种。

进一步的，所述阻燃剂为磷系或氮系阻燃剂。

在本实施例中，磷系阻燃环氧树脂和磷氮系阻燃填料复配使用，不含卤素，实现固化后胶膜具有优异阻燃性能，另外含环氧基团硅烷偶联剂和阻燃型环氧树脂，有效地保证了阻燃填料在基体树脂中均匀分散，既保证阻燃性能又保证胶膜的粘接强度。其中，磷系或氮系阻燃剂可以为日本大冢化学的SPB-100、或道尔化学的Doher-9000A、Doher-8200中的任一一种。

进一步的，所述铝箔层与防水层之间还设置有印花层。

在本实施例中，印花层用于方便在锂电池极耳胶带的内部填充图案、花纹使用。

实施例3

本发明提供一种锂电池极耳胶带，包括基材以及设置于该基材上的压敏胶层，所述基材采用聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜由包括100份的PI树脂和6份的热稳定剂制成，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层之间设置有织带层，具体的，织带层可以加固基材和压敏胶层之间的牢固性，而且不容易通过拉扯造成变形，让两者保持原始的结构状态；所述织带层上设置有若干个孔位，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层通过孔位接触，具体的，所述聚酰亚胺薄膜的表面粘覆有铝箔层，具体的，铝箔层具备了一定的耐高温的效果，提高整个锂电池极耳胶带的耐高温性；所述铝箔层的表面涂覆有防水层，所述压敏胶层的组分及重量成分组成包括:聚氨酯树脂69份、消泡剂14份、流平剂6份、润湿剂15份、增韧剂26份、粘度调整剂2份、固化剂21份、防老剂1份、阻燃剂31份。

进一步的，所述压敏胶层为耐电解液压敏胶层。

进一步的，所述热稳定剂为甘油磷酸钙与草酸锌的混合物，所述甘油磷酸钙与草酸锌的质量比为1：1。

在本实施例中，热稳定剂能显著提高锂电池极耳胶带的稳定性，还能避免使用重金属造成的环境污染的问题。

进一步的，所述固化剂包含潜伏性固化剂和室温固化剂，所述潜伏性固化剂与所述室温固化剂的质量比为3：10。

在本实施例中，其中潜伏性固化剂与室温固化剂的质量比为5：10。复配使用潜伏性固化剂和室温固化剂，实现了胶膜在室温下无表粘方便收卷，无需在胶膜表面覆盖保护膜材的同时，又赋予胶膜在室温下较长的储存期，和热贴合时胶膜具有较快的固化速率，降低了热贴合工艺要求。其中，潜伏性固化剂可以为双氰胺、咪唑类、胺类、脲类、酰肼类、酚醛树脂类中的任一一种。室温固化剂可以为聚醚胺、聚酰胺、脂肪胺、脂环胺中的任一一种。

进一步的，所述增韧剂为增韧改性环氧树脂和橡胶增韧剂的混合物，所述增韧改性环氧树脂与所述橡胶增韧剂的质量比为4：10。

在本实施例中，增韧改性环氧树脂在固化后环氧树脂大分子链上引入柔性链段，从化学结构上提高环氧树脂韧性同时提高环氧树脂与物理共混引入橡胶增韧剂的相容性，在化学结构和物理共混两个维度提高固化后胶膜的韧性。增韧改性环氧树脂可以为端羧基丁腈橡胶CTBN或聚氨酯改性环氧树脂中的任一一种。橡胶增韧剂可以为端羧基丁腈橡胶CTBN，即为美国CVC的CTBN 1300X8，CTBN1300X13，CTBN1300X18以及CTBN1300X31中的任一一种。

进一步的，所述阻燃剂为磷系或氮系阻燃剂。

在本实施例中，磷系阻燃环氧树脂和磷氮系阻燃填料复配使用，不含卤素，实现固化后胶膜具有优异阻燃性能，另外含环氧基团硅烷偶联剂和阻燃型环氧树脂，有效地保证了阻燃填料在基体树脂中均匀分散，既保证阻燃性能又保证胶膜的粘接强度。其中，磷系或氮系阻燃剂可以为日本大冢化学的SPB-100、或道尔化学的Doher-9000A、Doher-8200中的任一一种。

进一步的，所述铝箔层与防水层之间还设置有印花层。

在本实施例中，印花层用于方便在锂电池极耳胶带的内部填充图案、花纹使用。

实施例4

本发明提供一种锂电池极耳胶带，包括基材以及设置于该基材上的压敏胶层，所述基材采用聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜由包括100份的PI树脂和7份的热稳定剂制成，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层之间设置有织带层，具体的，织带层可以加固基材和压敏胶层之间的牢固性，而且不容易通过拉扯造成变形，让两者保持原始的结构状态；所述织带层上设置有若干个孔位，所述聚酰亚胺薄膜和压敏胶层通过孔位接触，具体的，所述聚酰亚胺薄膜的表面粘覆有铝箔层，具体的，铝箔层具备了一定的耐高温的效果，提高整个锂电池极耳胶带的耐高温性；所述铝箔层的表面涂覆有防水层，所述压敏胶层的组分及重量成分组成包括:聚氨酯树脂75份、消泡剂12份、流平剂7份、润湿剂11份、增韧剂39份、粘度调整剂2份、固化剂28份、防老剂2份、阻燃剂37份。

进一步的，所述压敏胶层为耐电解液压敏胶层。

进一步的，所述热稳定剂为甘油磷酸钙与草酸锌的混合物，所述甘油磷酸钙与草酸锌的质量比为1：1.2。

在本实施例中，热稳定剂能显著提高锂电池极耳胶带的稳定性，还能避免使用重金属造成的环境污染的问题。

进一步的，所述固化剂包含潜伏性固化剂和室温固化剂，所述潜伏性固化剂与所述室温固化剂的质量比为4：10。

在本实施例中，其中潜伏性固化剂与室温固化剂的质量比为6：10。复配使用潜伏性固化剂和室温固化剂，实现了胶膜在室温下无表粘方便收卷，无需在胶膜表面覆盖保护膜材的同时，又赋予胶膜在室温下较长的储存期，和热贴合时胶膜具有较快的固化速率，降低了热贴合工艺要求。其中，潜伏性固化剂可以为双氰胺、咪唑类、胺类、脲类、酰肼类、酚醛树脂类中的任一一种。室温固化剂可以为聚醚胺、聚酰胺、脂肪胺、脂环胺中的任一一种。

进一步的，所述增韧剂为增韧改性环氧树脂和橡胶增韧剂的混合物，所述增韧改性环氧树脂与所述橡胶增韧剂的质量比为3：10。

在本实施例中，增韧改性环氧树脂在固化后环氧树脂大分子链上引入柔性链段，从化学结构上提高环氧树脂韧性同时提高环氧树脂与物理共混引入橡胶增韧剂的相容性，在化学结构和物理共混两个维度提高固化后胶膜的韧性。增韧改性环氧树脂可以为端羧基丁腈橡胶CTBN或聚氨酯改性环氧树脂中的任一一种。橡胶增韧剂可以为端羧基丁腈橡胶CTBN，即为美国CVC的CTBN 1300X8，CTBN1300X13，CTBN1300X18以及CTBN1300X31中的任一一种。

进一步的，所述阻燃剂为磷系或氮系阻燃剂。

在本实施例中，磷系阻燃环氧树脂和磷氮系阻燃填料复配使用，不含卤素，实现固化后胶膜具有优异阻燃性能，另外含环氧基团硅烷偶联剂和阻燃型环氧树脂，有效地保证了阻燃填料在基体树脂中均匀分散，既保证阻燃性能又保证胶膜的粘接强度。其中，磷系或氮系阻燃剂可以为日本大冢化学的SPB-100、或道尔化学的Doher-9000A、Doher-8200中的任一一种。

进一步的，所述铝箔层与防水层之间还设置有印花层。

在本实施例中，印花层用于方便在锂电池极耳胶带的内部填充图案、花纹使用。

下面将对实施例1～4中得到的锂电池极耳胶带进行性能测试：

长期耐高温性能

1、按照剥离力测试制样，热贴合条件为热压温度150℃/压力0.2MPa/热压时间300s，热压后取出在温度25℃和湿度50％RH的环境中静置2H后，放置在200℃烘箱中老化1000H，取出在温度25℃和湿度50％RH的环境中静置24H后，测试180°剥离力。

2、绝缘击穿电压测试(直流DC)

绝缘胶膜在150℃下固化30min，取出在温度25℃和湿度50％RH的环境中静置24H后，按照ASTMD149标准测试绝缘胶膜的直流DC击穿电压。

3、阻燃性能测试

绝缘胶膜在150℃下固化30min，取出在温度25℃和湿度50％RH的环境中静置24H后，根据UL-94测试绝缘胶膜的阻燃性能，阻燃等级从高到低依次为V-0、VTM-0、VTM-1、VTM-2和HB。

4、剥离力测试

热压条件分别为热压温度130℃/压力0.5MPa/热压时间600s、150℃/压力0.5MPa/热压时间300s、150℃/压力0.2MPa/热压时间300s，热压后取出在温度25℃和湿度50％RH的环境中静置24H后测试180°剥离力。

具体测试数据如下表：

由上述表数据可得出，本发明的锂电池极耳胶带，其具有粘接强度高、耐高温、阻燃、绝缘和热贴合条件温和等优点，通过设置热稳定剂能显著提高锂电池极耳胶带的稳定性，还能避免使用重金属造成的环境污染的问题；通过设置压敏胶层的的组分及重量成分组成，以及选取聚酰亚胺薄膜为基材，使得本锂电池极耳胶带耐高温性能好，解决现有的容易出现变形或变色的问题，提高使用后的平整性，延伸的效果好，整体结构简单，便于人们进行使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。