本發(fā)明涉及領(lǐng)域，特別涉及一種用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠、其制備方法、膠帶及該膠帶的測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

1、隨著能源、交通、通信等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的迅速倔起，鋰離子電池行業(yè)在經(jīng)歷快速增長(zhǎng)后，正面臨著更大的挑戰(zhàn)。膠粘劑作為電池產(chǎn)業(yè)的一種原材料，雖然用量較少，但對(duì)電池的使用性能、產(chǎn)品質(zhì)量有非常大的影響。隨著現(xiàn)在新能源行業(yè)的高速發(fā)展，動(dòng)力鋰電池使用的壓敏膠粘劑，作為電池制造中的關(guān)鍵材料之一，尤其對(duì)于電極與隔膜的固定、電池封裝等環(huán)節(jié)至關(guān)重要?；诎踩浴㈦娀瘜W(xué)穩(wěn)定性等方面考慮，具有優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性，電化學(xué)穩(wěn)定性的壓敏膠更適用于鋰離子電池。因此耐高溫、耐溶劑且電化學(xué)穩(wěn)定性高的壓敏膠的開發(fā)是非常必要且具有挑戰(zhàn)性的。

2、丙烯酸系壓敏膠的耐溶劑性能主要由分子鏈剛性結(jié)構(gòu)及特殊官能團(tuán)決定，目前耐電解液丙烯酸膠帶在高能密度鋰離子電池應(yīng)用過程中會(huì)接觸到鋰離子電池內(nèi)的強(qiáng)極性電解液，常規(guī)丙烯酸膠帶容易變色發(fā)黃和發(fā)黑碳化，不僅污染電解液，嚴(yán)重影響鋰離子電池的性能及安全性。目前大部分丙烯酸膠帶產(chǎn)品是通過調(diào)整分子鏈結(jié)構(gòu)以及摻雜特殊官能團(tuán)，例如提供疏水性的長(zhǎng)鏈烷基(-ch2-)和氟化基團(tuán)(-cf3)，提供化學(xué)穩(wěn)定性的強(qiáng)c-c鍵、c-o鍵或c-n鍵二等方式來提高化學(xué)穩(wěn)定性和耐電解液性能，但并未明確是否與電解液成分存在電化學(xué)反應(yīng)，從而影響到鋰離子電池的整體性能。

3、現(xiàn)有的耐電解液丙烯酸壓敏膠僅依靠浸泡電解液后測(cè)試剝離力性能，或分析浸泡電解液后質(zhì)量變化來判定是否存在溶脹溶出，大多浸泡電解液測(cè)試環(huán)境甚至達(dá)不到無氧無水，未排除電解液自身在常規(guī)空氣環(huán)境下的化學(xué)變化造成的影響。這些測(cè)試方法只能作為膠帶耐電解液性能的初步評(píng)判方法，不能明確表明膠帶在實(shí)際應(yīng)用過程中是否與電解液成分發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。本發(fā)明主要提供一種高化學(xué)穩(wěn)定性、高熱穩(wěn)定性的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶產(chǎn)品，并通過組裝紐扣半電池來分析其電化學(xué)穩(wěn)定性，可以更好的適配鋰離子電池的應(yīng)用及發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠、其制備方法、膠帶及該膠帶的測(cè)試方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的第一方面，提供一種用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠，包括按重量份計(jì)的以下原料組分：

3、軟單體10-30份、硬單體5-15份、改性功能單體4-6份、其他功能單體1.5-6份、引發(fā)劑0.15-0.6份、交聯(lián)單體1-6份、有機(jī)溶劑50-80份；

4、其中，所述改性功能單體為4-叔丁基杯[6]芳烴。

5、優(yōu)選的是，軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種或多種。

6、優(yōu)選的是，硬單體選自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯睛中的一種或多種。

7、優(yōu)選的是，交聯(lián)單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或多種。

8、優(yōu)選的是，其他功能單體選自乙烯基三(2－甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酰嗎啉中的一種或多種。

9、優(yōu)選的是，軟單體為丙烯酸異辛酯和丙烯酸乙酯的混合物，硬單體為甲基丙烯酸甲酯，交聯(lián)單體為甲基丙烯酸，其他功能單體為乙烯基三(2－甲氧基乙氧基)硅烷；

10、有機(jī)溶劑為甲苯和乙酸乙酯的混合物。

11、本發(fā)明的第二方面，提供一種如上所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠的制備方法，包括以下步驟：

12、s1、在惰性氣體氛圍下，將軟單體、硬單體、交聯(lián)單體、其他功能單體和有機(jī)溶劑混合，攪拌均勻，先加入第一部分的引發(fā)劑，于67℃-70℃反應(yīng)1h-2h，得到第一反應(yīng)液；

13、s2、向的第一反應(yīng)液中再加入第二部分的引發(fā)劑，于70℃-72℃攪拌反應(yīng)1.5h-3h，得到第二反應(yīng)液；

14、s3、向第二反應(yīng)液中再加入4-叔丁基杯[6]芳烴和剩余的第三部分的引發(fā)劑，于75℃-80℃攪拌反應(yīng)3h-6h，得到耐電解液壓敏膠，其固含量為35-40％，重均分子量為60w-80w，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25～-40℃。

15、本發(fā)明的第三方面，提供一種用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶，通過以下方法制備得到：將如上所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠與固化劑、顏料混合，攪拌均勻，然后均勻涂布在基材上，膠面貼合離型膜，熟化，得到用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶。

16、優(yōu)選的是，所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶通過以下方法制備得到：向所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠中添加ga530固化劑、無機(jī)藍(lán)色顏料，攪拌均勻，將所得混合膠水均勻涂布在鋁箔上，膠面貼合離型膜，50-60℃下熟化12-48h，得到用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶；

17、其中，ga530固化劑和無機(jī)藍(lán)色顏料的添加量分別為混合膠水總質(zhì)量的0.5-2％和2.5-10％。

18、本發(fā)明的第四方面，提供一種如上所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶的測(cè)試方法，包括以下步驟：

19、將所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶作為正極材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，組裝成紐扣半電池，然后測(cè)試該紐扣半電池的氧化還原曲線，根據(jù)氧化還原曲線的測(cè)試結(jié)果判斷電化學(xué)穩(wěn)定性，從而評(píng)價(jià)該耐電解液壓敏膠帶的性能。

20、本發(fā)明的有益效果是：

21、本發(fā)明提供了一種用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠、膠帶產(chǎn)品以及該膠帶產(chǎn)品的測(cè)試方法，本發(fā)明的耐電解液壓敏膠中添加的4-叔丁基杯[6]芳烴作為一種大環(huán)化合物，由六個(gè)苯環(huán)通過共享碳原子連接在一起，同時(shí)又連接著六個(gè)叔丁基取代基，其優(yōu)異的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，使得該結(jié)構(gòu)具有高的熱穩(wěn)定性，即能夠在較高的溫度下保持穩(wěn)定性，這使其在高溫環(huán)境下應(yīng)用時(shí)具有較好的耐用性；此外，4-叔丁基杯[6]芳烴還展現(xiàn)出良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不易與酸、堿等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，這增加了其使用的安全性和可靠性；本發(fā)明通過在壓敏膠中添加4-叔丁基杯[6]芳烴，制備的耐電解液壓敏膠不僅在高溫環(huán)境下具有優(yōu)秀的粘接性能，也在化學(xué)環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性，非常適合作為新能源電芯壓敏膠進(jìn)行應(yīng)用；

22、本發(fā)明提供的測(cè)試方法中，通過將膠帶產(chǎn)組裝成紐扣電池后測(cè)試氧化還原曲線，根據(jù)氧化還原曲線的測(cè)試結(jié)果判斷電化學(xué)穩(wěn)定性，從而評(píng)價(jià)該耐電解液壓敏膠帶的性能，該評(píng)價(jià)結(jié)果能夠反映膠帶在實(shí)際應(yīng)用過程中的性能表現(xiàn)情況。

技術(shù)特征：

1.一種用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠，其特征在于，包括按重量份計(jì)的以下原料組分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠，其特征在于，軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠，其特征在于，硬單體選自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯睛中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠，其特征在于，交聯(lián)單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠，其特征在于，其他功能單體選自乙烯基三(2－甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酰嗎啉中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠，其特征在于，軟單體為丙烯酸異辛酯和丙烯酸乙酯的混合物，硬單體為甲基丙烯酸甲酯，交聯(lián)單體為甲基丙烯酸，其他功能單體為乙烯基三(2－甲氧基乙氧基)硅烷；

7.一種如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.一種用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶，其特征在于，通過以下方法制備得到：將權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠與固化劑、顏料混合，攪拌均勻，然后均勻涂布在基材上，膠面貼合離型膜，熟化，得到用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶，其特征在于，通過以下方法制備得到：向所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠中添加ga530固化劑、無機(jī)藍(lán)色顏料，攪拌均勻，將所得混合膠水均勻涂布在鋁箔上，膠面貼合離型膜，50-60℃下熟化12-48h，得到用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶；

10.一種如權(quán)利要求8或9所述的用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠帶的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于新能源電芯的耐電解液壓敏膠、其制備方法、膠帶及該膠帶的測(cè)試方法，該耐電解液壓敏膠包括按重量份計(jì)的以下原料組分：軟單體10?30份、硬單體5?15份、4?叔丁基杯[6]芳烴4?6份、其他功能單體1.5?6份、引發(fā)劑0.15?0.6份、交聯(lián)單體1?6份、有機(jī)溶劑50?80份。本發(fā)明通過在壓敏膠中添加4?叔丁基杯[6]芳烴，制備的耐電解液壓敏膠不僅在高溫環(huán)境下具有優(yōu)秀的粘接性能，也在化學(xué)環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性；本發(fā)明提供的測(cè)試方法中，通過將膠帶產(chǎn)組裝成紐扣電池后測(cè)試氧化還原曲線，從而評(píng)價(jià)該耐電解液壓敏膠帶的性能，能夠反映膠帶在實(shí)際應(yīng)用過程中的性能表現(xiàn)情況。

技術(shù)研發(fā)人員：金闖,單盧盧,李小川,張丹丹,陳治良,謝輝,曹闖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：斯迪克新型材料（江蘇）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10