用于锂电池电芯绝缘保护的UV高剪切蓝膜胶及其制备方法与流程

专利2025-03-03  31


本发明涉及锂电池蓝膜胶,具体为用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶及其制备方法。


背景技术:

1、随着锂电池技术的不断发展,锂电池蓝膜作为锂电池的重要组成部分,用于锂电池的绝缘与保护。传统的锂电蓝膜使用压敏胶进行粘接,具有易施工、成本低等优点,但是存在粘接力不高、强度不足等缺点,且随着新一代动力电池结构变化使得电芯可以直接粘接在pack盖板或车身底盘,对粘接剪切力要求进一步提升,而蓝膜psa背胶粘接性能有限。因此,研究开发一种具有良好机械性能的高剪切蓝膜胶成为了迫切需要解决的问题。

2、虽然现有技术中已经存在一些可用于锂电池蓝膜的高剪切蓝膜胶的解决方案,如使用环氧树脂、聚氨酯等结构胶进行粘接。这些胶粘剂具有较高的粘度和机械性能,可以满足锂电池在复杂环境下的使用需求。但是,这些胶粘剂存在使用难度大、固化时间长、粘接力不高、强度不足等问题,无法满足工业化生产的要求,因此需要研发一种具有压敏胶易施工特性、同时具有结构胶机械强度的高剪切蓝膜胶,以满足锂电池在复杂环境下的使用需求。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、因此,本发明的目的是提供用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

3、为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:

4、用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶,按重量份包括:90-110份改性聚丙烯酸酯主胶、10-20份饱和聚酯树脂、10-20份环氧树脂、0.5-1份硅烷偶联剂、3-5份光引发剂组合物、30-60份溶剂;

5、其中,改性聚丙烯酸酯主胶包括100-150份乙酸乙酯、4-10份丙烯酸、20-60份丙烯酸丁酯、20-60份丙烯酸异辛酯、10-20份特殊改性单体、0.1-0.4份偶氮二异丁腈、以及10-20份乙酸乙酯。

6、作为本发明所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶的一种优选方案,其中,所述饱和聚酯树脂为es-120、es-210、es-360m、es-910、sgr-2400、sgr-2600中的一种或多种。

7、作为本发明所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶的一种优选方案,其中,所述环氧树脂为e12、e20、e44、e51中的一种或多种。

8、作为本发明所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶的一种优选方案,其中,所述硅烷偶联剂为kbm303、kbm402、kbm-403、kbe-402、kbe-403中的一种或多种。

9、作为本发明所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶的一种优选方案,其中,所述光引发剂组合物包括阳离子光引发剂以及增感剂;

10、其中,光引发剂为pag-201、pag-201s、pag-202、pag-202s、pag-20101、pag-20102p中的一种或多种;

11、增感剂为pss-002、pss-303、pss-306、pss-402、pss-510中的一种或多种。

12、作为本发明所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶的一种优选方案,其中,所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、甲苯、碳酸二甲酯中的一种或多种。

13、作为本发明所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶的一种优选方案,其中,改性聚丙烯酸酯主胶包括120份乙酸乙酯、8份丙烯酸、30份丙烯酸丁酯、30份丙烯酸异辛酯、15份特殊改性单体、0.15份偶氮二异丁腈以及20份乙酸乙酯。

14、作为本发明所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶的一种优选方案,其中,特殊改性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、3-乙基-3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯中的任意一种或多种。

15、一种用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶的制备方法,具体步骤如下:

16、s1、将100-150份乙酸乙酯、4-10份丙烯酸、20-60份丙烯酸丁酯、20-60份丙烯酸异辛酯、10-20份特殊改性单体、0.05-0.2份偶氮二异丁腈加入反应釜中,通入氮气搅拌20-60min,在65-75℃下反应2-4h;

17、s2、取0.05-0.2份偶氮二异丁腈溶于10-20份乙酸乙酯,分2-5次加入反应釜中,每次间隔30-60min,得到改性丙烯酸酯主胶;

18、s3、将10-20份饱和聚酯树脂、10-20份环氧树脂、0.5-1份硅烷偶联剂溶于30-60份溶剂中,制备预溶液;

19、s4、将步骤s2得到的改性丙烯酸酯主胶、3-5份光引发剂组合物和步骤s3制备得到的预溶液在避光条件下搅拌混合均匀,得到蓝膜胶。

20、与现有技术相比,本发明具有的有益效果是:

21、1、本发明改性聚丙烯酸酯主胶提供基础压敏胶特性,作为结构主体,保证施工性,其中改性部分参与阳离子光固化,串联整体结构;饱和聚酯树脂辅助粘接,提高粘接力,同时作为高tg部分保证高温下粘接强度;环氧树脂作为阳离子光固化组分;硅烷偶联剂增加金属表面粘接力。

22、2、本发明使用丙烯酸压敏胶为主体,配合uv阳离子固化组分制备高剪切蓝膜胶,具有压敏胶易施工特性和结构胶的力学强度,能够满足锂电池在复杂环境下的使用需求,与传统使用压敏胶的锂电蓝膜相比,本方案的高剪切蓝膜胶具有较高的粘度和机械性能,能够更好地保护锂电池,相对于现有技术具有易施工、力学强度高、固化时间短等优越性。

23、3、本发明的技术关键点在于:1、主胶的改性,引入可阳离子光固化的基团,且区别于大多数仅用甲基丙烯酸缩水甘油酯的改性方式,采用了其他阳离子反应活性更高的单体,包括但不限于环氧单体和氧杂环单体;2、使用饱和聚酯提升粘接性能,优选丙烯酸改性聚酯,具有更佳的相容性;3、使用带有环氧基团的硅烷偶联剂参与光固化反应,减少游离状态的硅烷;4、使用引发剂组合,在各个波长段均能良好固化,适应性更广。



技术特征:

1.一种用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶,其特征在于,按重量份包括:90-110份改性聚丙烯酸酯主胶、10-20份饱和聚酯树脂、10-20份环氧树脂、0.5-1份硅烷偶联剂、3-5份光引发剂组合物、30-60份溶剂;

2.根据权利要求1所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶,其特征在于,所述饱和聚酯树脂为es-120、es-210、es-360m、es-910、sgr-2400、sgr-2600中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶,其特征在于,所述环氧树脂为e12、e20、e44、e51中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶,其特征在于,所述硅烷偶联剂为kbm303、kbm402、kbm-403、kbe-402、kbe-403中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶,其特征在于,所述光引发剂组合物包括阳离子光引发剂以及增感剂;

6.根据权利要求1所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶,其特征在于,所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、甲苯、碳酸二甲酯中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶,其特征在于,改性聚丙烯酸酯主胶包括120份乙酸乙酯、8份丙烯酸、30份丙烯酸丁酯、30份丙烯酸异辛酯、15份特殊改性单体、0.15份偶氮二异丁腈以及20份乙酸乙酯。

8.根据权利要求1所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶,其特征在于,特殊改性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、3-乙基-3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯中的任意一种或多种。

9.一种如权利要求1所述的用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:


技术总结
本发明公开锂电池蓝膜胶技术领域的用于锂电池电芯绝缘保护的UV高剪切蓝膜胶及其制备方法,用于锂电池电芯绝缘保护的UV高剪切蓝膜胶包括改性聚丙烯酸酯主胶、饱和聚酯树脂、环氧树脂、硅烷偶联剂、光引发剂组合物、溶剂,其中,改性聚丙烯酸酯主胶包括乙酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、特殊改性单体、偶氮二异丁腈、以及乙酸乙酯,本发明使用丙烯酸压敏胶为主体,配合UV阳离子固化组分制备高剪切蓝膜胶,具有压敏胶易施工特性和结构胶的力学强度,能够满足锂电池在复杂环境下的使用需求,与传统使用压敏胶的锂电蓝膜相比,本方案的高剪切蓝膜胶具有较高的粘度和机械性能,能够更好地保护锂电池。

技术研发人员:王泽群,刘国敏,宋乐乐,薛小强
受保护的技术使用者:滁州都铂新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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