一种锂电池铝塑膜胶粘剂的填料增强体系设计方法

摘要

本发明提供一种锂电池铝塑膜胶粘剂的填料增强体系设计方法，所述的胶粘剂为烯烃类聚合物，加入碳酸钙、硫酸钡、玻纤等填料，增强胶粘剂的强度和韧性。配套固化剂可以采用异氰酸酯固化剂、环氧树脂、催化剂一种或多种共混。

权利要求

1.一种锂电池铝塑膜胶粘剂的填料增强体系设计方法，其特征主剂中引入填料增强，提高复合膜的强度和韧性；填料包括碳酸钙、硫酸钡、玻纤、滑石粉、高岭土、二氧化硅、云母粉、硅灰石、二氧化钛中的一种或几种，但不仅限于此；填料的尺寸大小从1微米-1000微米之间，同时进行大小尺寸的协同补充。

2.根据权力要求1所述的填料增强体系设计方法，胶粘剂主剂的特征在于所述主体聚合物由改性氯化聚丙烯、改性氯化聚乙烯、改性聚丙烯、改性聚乙烯、改性乙烯丙烯酸共聚物、改性苯乙烯、改性POE、改性EVA、改性环烯烃、改性聚丁烯、改性聚戊烯中的一种或多种；

同时添加部分部分填料，增大强度和韧性。

3.根据权力要求1所述的填料增强体系设计方法，固化剂可采用因氰酸酯、环氧树脂、催化剂的一种或多种共混。

4.根据权力要求1-3中的粘合剂为填料增强设计的胶粘剂，用于锂电池铝塑膜中金属与cpp之间的粘结。

说明书

一种锂电池铝塑膜胶粘剂的填料增强体系设计方法

[0001]

技术领域

[0002] 本发明涉及锂电池软包装技术领域，特别是锂电池胶粘剂的填料增强体系设计方法。更具体说，设计烯烃聚合物为主剂，加入不同粒径的填料进行搭配，增加复合膜的强度和韧性。

[0003]

背景技术

[0004] 锂离子电池软包装已经在锂电领域应用越来越广泛，其通过复合而成，从外到内依次为尼龙、外层胶、铝箔、内层胶、cpp；其中内层胶对铝塑膜的耐腐蚀起到决定性的作用，一旦内层胶出现腐蚀，会造成cpp与铝箔层分离，造成锂电池胀气、漏液等问题。

[0005] 目前粘结cpp和铝箔的胶水主要采用树脂加入固化剂进行使用。普遍认为加入填充料会影响剥离强度，同时加大了胶粘剂树脂中的缝隙，进而使性能下降。

[0006] 本发明人通过填料的设计，利用填料之间的粒径大小，充分填充，通过实验得出填料的设计会增大强度和韧性；可对铝塑膜的性能有进一步提升。

[0007]

发明内容

[0008] 发明所解决的问题目前锂电池铝塑膜粘结cpp和金属的胶水在粘结效果和效率上存在一定的不足，粘结性和耐腐蚀性有待提高，尤其在要求更高的动力电池铝塑膜领域。

[0009] 本发明人进行深入研究，设计出本填料增强体系，可以进一步提升铝塑膜性能。

[0010] 用于解决问题的方法为解决上述问题，本发明人进行以下的填料增强体系设计。

[0011] 本发明人通过填料的设计，利用填料之间的粒径大小，充分填充，通过实验得出填料的设计会增大强度和韧性；可对铝塑膜的性能有进一步提升。

[0012] 胶粘剂主剂的特征在于所述主体聚合物由改性氯化聚丙烯、改性氯化聚乙烯、改性聚丙烯、改性聚乙烯、改性乙烯丙烯酸共聚物、改性苯乙烯、改性POE、改性EVA、改性环烯烃、改性聚丁烯、改性聚戊烯中的一种或多种。同时添加部分部分填料，增大强度和韧性。

[0013] 配套固化剂可以采用异氰酸酯固化剂、环氧树脂、催化剂一种或多种共混。

[0014] 粘合剂用于锂电池铝塑膜中金属与cpp之间的粘结。本填料增强体系设计方法可以有更高的粘结强度。

[0015] 具体实施方法下文中，对于本发明的实施方式进行详细说明。

[0016] 主剂本发明中使用的主剂的特征在于所述主体聚合物由改性氯化聚丙烯、改性氯化聚乙烯、改性聚丙烯、改性聚乙烯、改性乙烯丙烯酸共聚物、改性苯乙烯、改性POE、改性EVA、改性环烯烃、改性聚丁烯、改性聚戊烯中的一种或多种。

[0017] 没有特别限制，可以采用公知的熔融法、溶液法、辐射法中的任何一种方法制得。主剂可以选择日本东洋纺、日本制纸、三井化学、成都科成精化科技有限公司的市售产品，但亦不限于此。

[0018] 填料在主剂中加入填充料，增加复合膜的强度和韧性。

[0019] 填料在胶粘剂中起到骨架、填充作用，增加强度和韧性。

[0020] 填料包括碳酸钙、硫酸钡、玻纤、滑石粉、高岭土、二氧化硅、云母粉、硅灰石、二氧化钛中的一种或几种，但不仅限于此。

[0021] 填料的尺寸大小从1纳米-10000纳米之间，同时进行大小尺寸的协同补充，起到骨架填充作用。

[0022] 填料加量针对主剂固含的量，在0.1%-100%。

[0023] 固化剂配套固化剂可以采用异氰酸酯固化剂、环氧树脂、催化剂一种或多种共混。

[0024] 制造例1东洋纺的PMA-KE100份作为主剂，填料为碳酸钙粉末，加量为10份，粒径选择1纳米到
10000纳米之间进行搭配使用，E-51作为固化剂。使用前将主剂、固化剂混合均匀，进行涂布复合，而后继续进行测试剥离强度。

[0025] 制造例2将东洋纺的PMA-KE换成成都科成精化科技有限公司的LN-1212，其他与制造例1相同。

[0026] 制造例3将填料换成硫酸钡，其他与制造例2相同。

[0027] 制造例4将填料换成玻纤，其他与制造例2相同。

[0028] 制造例5将填料换成滑石粉，其他与制造例2相同。

[0029] 制造例6将填料换成高岭土，其他与制造例2相同。

[0030] 制造例7将填料换成二氧化硅，其他与制造例2相同。

[0031] 制造例8将填料换成云母粉，其他与制造例2相同。

[0032] 制造例9将填料换成硅灰石，其他与制造例2相同。

[0033] 制造例10将填料换成二氧化钛，其他与制造例2相同。

[0034] 对比例1采用东洋纺市售主剂和市售环氧固化剂，进行涂布复合，而后继续进行测试剥离强度。

[0035] 对比例2采用东洋纺市售主剂和市售环氧固化剂，同时添加酸酐单体（新日本理化制的RIKACID）和1，2-二甲基咪唑进行涂布复合，而后继续进行测试剥离强度。

[0036] 对比例3采用三井化学市售主剂和市售异氰酸酯固化剂，进行涂布复合，而后继续进行测试剥离强度。

[0037]  4小时剥离强度 24小时剥离强度 120小时剥离强度 7天耐电解液
制造例1 11.3 12.4 12.9 8.4
制造例2 12.4 12.8 13.1 10.2
制造例3 12.3 13.6 15.8 11.5
制造例4 12.4 14.5 16.3 11.9
制造例5 13.5 14.2 16.4 11.7
制造例6 11.8 13.7 15.9 10.4
制造例7 11.9 11.9 15.8 9.3
制造例8 11.5 14.2 14.5 10
制造例9 10.4 13.9 15.3 12.8
制造例10 9.5 11.3 13.1 9.8
对比例1 8.6 12.5 13.4 8.9
对比例2 9.2 12.4 13.6 9.6
对比例3 10.2 13.6 14.3 10.4
说明
剥离强度是指15mm，180度剥离强度数据，5支样条重复数据平均值。

[0038] 耐电解液是指在85℃，加水0.1%，将样条放入电解液中测试。取出后用水冲干净，然后将水擦干进行测试。

[0039] 以上制造例无法全部列举出所有种类，不限于以上一种填料进行增加，亦可多种填料进行混合使用；尺寸亦不限于此。

[0040] 以上制造例按照锂电池铝塑膜干法工艺进行使用，结果满足锂电池铝塑膜的使用要求，同时部分填料效果优于目前市售主流粘结体系。