1.本发明涉及胶黏剂技术领域，特别涉及一种软包锂电池电芯固定用热熔胶膜、包含其的热熔胶带及制备方法。


背景技术：

2.锂离子电池是一种可充电电池，由于其工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、自放电小、循环寿命长等优点，广泛应用于手机、笔记本等便携式领域。另由于锂离子电池中不含有重金属铬，与镍铬电池相比，大大减少了对环境的污染。
3.随着科学技术的发展，各个应用领域对锂电池的要求越来越高，特别是高能量密度、轻量化的趋势，而锂电池的抗跌落性能决定着锂电池的稳定性和安全性。现有的解决办法是用热熔胶黏带固定锂电池电芯和外包装铝塑膜的内表面。
4.专利cn104610883采用的方法是以pet薄膜为基材，常温具有粘结性的sis压敏胶，聚烯烃橡胶等制成胶带，胶带厚度较厚，胶层之间设有基材，裁切易产生毛刺，有刺穿隔膜的风险，对电池性能和安全性有潜在的影响。专利cn109517533b采用无基材的双层热熔双面胶带体系，以氢化苯乙烯嵌段共聚物、非晶态α-烯烃共聚物、氢化石油树脂混合体系，虽在此前基础上胶膜厚度相应减薄，能提高电池能量密度，但仍然存在整体偏厚的问题。专利cn111205786a公开了一种锂电池用无基材双面热熔胶带，由直接复合的热熔胶层和离型膜层组成，虽然其热熔胶层为单层结构，但是其热熔胶膜仍然较厚，从而影响了电池的电性能。
5.针对锂电池市场对热熔胶带越来越薄的需求，需要提供一款更薄，使用时应力更小的胶带产品，同时能够保证其粘接性，并且不影响锂电池的电性能。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种软包锂电池电芯固定用热熔胶膜，可提高锂电池的能量密度、抗跌落性能。
7.为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种软包锂电池电芯固定用热熔胶膜，包括热熔压敏胶层和热熔胶黏剂层；
8.所述热熔压敏胶层，按重量份数计，包括如下组分：
9.10.所述热熔胶黏剂层，按重量份数计，包括如下组分：
[0011][0012]
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种软包锂电池电芯固定用热熔胶膜，热熔胶膜厚度为5-10μm，所述热熔压敏胶层的厚度为2.5-5μm，所述热熔胶黏剂层的厚度为2.5-5μm。
[0013]
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种软包锂电池电芯固定用热熔胶膜，氢化苯乙烯嵌段共聚物为氢化苯乙烯-聚异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(seps)、氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)中的一种或二者的复配。
[0014]
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种软包锂电池电芯固定用热熔胶膜，改性氢化苯乙烯嵌段共聚物为马来酸酐改性氢化苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(mah-sebs)。
[0015]
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种软包锂电池电芯固定用热熔胶膜，氢化石油树脂i的软化点为90-125℃，所述氢化石油树脂ⅱ的软化点为125-140℃。
[0016]
本发明的实施方式还公开了一种软包锂电池电芯固定用热熔胶带，包含上述热熔胶膜，所述热熔胶带还包括第一单面离型膜层和第二单面离型膜层；所述第一单面离型膜层、热熔压敏胶层、热熔胶黏剂层和第二单面离型膜层自上而下依次排列。
[0017]
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种软包锂电池电芯固定用热熔胶带，第一单面离型膜层和第二单面离型膜层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，第一单面离型膜层的厚度为25-50μm，第二单面离型膜层的厚度为50-100μm。
[0018]
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种软包锂电池电芯固定用热熔胶带，第一单面离型膜层的厚度为25-35μm，所述第二单面离型膜层的厚度为50-75μm。
[0019]
本发明的实施方式还公开了上述软包锂电池电芯固定用热熔胶带的制备方法，包括如下步骤：
[0020]
(3)按重量份数称取热熔压敏胶层和热熔胶黏剂层的原料，分别用溶剂溶解，配制成热熔压敏胶层的胶水溶液和热熔胶黏剂层的胶水溶液；
[0021]
(4)将所述热熔压敏胶层的胶水溶液加入到微凹网纹辊涂布机中，并将第一单面离型膜层放置于涂布机的第一放卷单元，在所述第一单面离型膜层的离型面涂布所述热熔压敏胶层，经过烘干、收卷制得第一半成品；
[0022]
(3)将热熔胶黏剂层的胶水溶液加入到微凹网纹辊涂布机中，并将第二单面离型膜层放入涂布机的第二放卷单元，在所述第二单面离型膜层的离型面涂布热熔胶黏剂层，随后烘干收卷制得第二半成品；
[0023]
(4)将步骤(2)制得的第一半成品与步骤(3)制得的第二半成品复合，即得所述热
熔胶带。
[0024]
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种软包锂电池电芯固定用热熔胶带的制备方法，步骤(1)中，所述热熔压敏胶层的胶水溶液和热熔胶黏剂层的胶水溶液的固含量为20-30wt％；步骤(2)和步骤(3)中，采用烘道烘干，所述烘道的温度设置为80-110℃，烘干时间为3-5min；步骤(4)中，所述复合的条件为温度80-100℃、压力0.5-0.6mpa。
[0025]
相对于现有技术，本技术具有如下技术效果：
[0026]
(1)热熔胶膜的厚度仅为5～10μm，无基材设计使胶膜厚度减薄到10μm以下，可最大程度的提高锂电池的能量密度；
[0027]
(2)不使用任何基材，且两层胶黏层的组成类似，可减少胶带粘接后产生的应力，不会产生基材裁切后产生的毛刺，无刺穿隔膜的风险，进而提高电池的抗跌落性能，同时抑制电池跌落时电芯窜动；
[0028]
(3)热熔压敏胶层在常温下有粘性，用于粘结锂电池裸电芯的铝箔面，热熔胶黏剂层在常温下低粘性，热压后粘结软包锂电池外包装铝塑膜的内表面；本发明的热熔胶膜在常温下使用时，铝塑膜和电芯能够相对移动，从而可以调整二者的相对温至；当需要固定粘接时，升温并施加压力，从而使热熔胶黏剂层与外包装铝塑膜之间发生粘合，粘结强度高；
[0029]
(4)本发明热熔胶膜使用的材料不与电解液起反应，在电解液中能够保持良好的稳定性，不影响电池寿命。
附图说明
[0030]
图1示出本发明实施例的软包锂电池电芯固定用热熔胶带整体结构示意图；
[0031]
附图标记：
[0032]
1-第一单面离型膜层，2-热熔压敏胶层，3-热熔胶黏剂层，4-第二单面离型膜层。
具体实施方式
[0033]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]
以下实施例中用到的份数均指重量份数。
[0035]
以下实施例中所用到的原料厂家及型号为:
[0036]
sebs，美国科腾生产的g1654、g1657；
[0037]
seps，美国科腾生产的g1730；
[0038]
改性sebs，美国科腾生产的fg1901x、fg1924x；
[0039]
氢化石油树脂，日本荒川生产的arkon p-90、arkon p-125、arkon p-140；
[0040]
软化油，kn4010，新疆克拉玛依炼油厂；
[0041]
抗氧剂，德国巴斯夫汽巴化工，irganox1010、irganox1076；
[0042]
pet单面离型膜单面涂布硅离型剂，厚度25μm，颜色透明，市售；
[0043]
pet单面离型膜单面涂布硅离型剂，厚度75μm，颜色蓝色，市售；
[0044]
实施例1
[0045]
应用于软包锂电池电芯固定的热熔胶带，包括自上而下依次排列的第一层pet单面离型膜层、第二层热熔压敏胶层、第三层热熔胶黏剂层、第四层pet单面离型膜层；
[0046]
第一层pet单面离型膜层单面涂布硅离型剂，厚度25μm，离型力5～8g/inch，颜色透明；
[0047]
第二层热熔压敏胶层涂布的干胶厚度为2.5μm，配制的胶水溶液的固含量为25％，固体组分按重量份计，包括如下组分：
[0048]
氢化苯乙烯嵌段共聚物sebs g1654(kraton)25份，改性氢化苯乙烯嵌段共聚物sebs fg1901(kraton)25份，氢化石油树脂arkon p90(arakawa)49份，抗氧剂irganox 1010 1份；
[0049]
第三层热熔胶黏剂层的涂布干胶厚度为2.5μm，配制的胶水溶液的固含量为20％，固体组分按重量份计，包括如下组分：
[0050]
氢化苯乙烯嵌段共聚物sebs g1654(kraton)40份，改性氢化苯乙烯嵌段共聚物sebs fg1901(kraton)40份，氢化石油树脂arkon p90(arakawa)19份，抗氧剂irganox 1010 1份；
[0051]
第四层pet单面离型膜层单面涂布硅离型剂，厚度75μm，离型力15～20g/inch，颜色蓝色。
[0052]
实施例2
[0053]
第二层热熔压敏胶层、第三层热熔胶黏剂层涂布干胶厚度均为5μm，其它参数与实施例1相同。
[0054]
实施例3
[0055]
第二层热熔压敏胶层的胶水溶液中的组分氢化苯乙烯嵌段共聚物为sebs g1657，其它参数与实施例1相同。
[0056]
实施例4
[0057]
第二层热熔压敏胶层的胶水溶液中的组分改性氢化苯乙烯嵌段共聚物为sebs fg1924，其它参数与实施例1相同。
[0058]
实施例1-4的软包锂电池电芯固定用热熔胶带的制备方法如下：
[0059]
(1)按重量份数称取第二层热熔压敏胶层和第三层热熔胶黏剂层的原料，分别用溶剂溶解，配制成特定固含量的第二压热熔敏胶层的胶水溶液和第三层热熔胶黏剂层的胶水溶液；
[0060]
(2)将第二层热熔压敏胶层的胶水溶液加入到微凹网纹辊涂布机中，同时将第一层pet单面离型膜层放置于涂布机的放卷单元，在离型面涂布第二压热熔压敏胶层，经过烘道烘烤，烘道的温度设置为80-110℃，烘干3-5min后收卷得半成品；
[0061]
(3)将第三层热熔胶黏剂层的胶水溶液加入到微凹网纹辊涂布机中，同时将第四层pet单面离型膜层放入涂布机的第一放卷单元，在离型面涂布第三层热熔胶黏剂层的胶水溶液，经过烘道烘烤，烘道的温度设置为80-110℃，烘干3-5min；
[0062]
(4)最后将步骤(2)收卷的半成品放入第二放卷单元，与步骤(3)所得的热熔胶黏剂层于温度为80-100℃、压力0.5-0.6mpa下复合，收卷得成品母卷。
[0063]
对比例
[0064]
以中国发明专利cn104610883a中的产品作为对比例，胶带从上而下依次为第一密封热熔压敏胶层、第二密封热熔压敏胶层、常温无粘性密封胶层和基材膜，第一密封热熔压敏胶层的厚度为20μm，包括以下质量百分比的原料：sis橡胶弹性体ⅰ20份，sis橡胶弹性体ⅱ15份，聚戊烯橡胶15份，聚乙烯橡胶15份，氢化石油树脂34.5份，过氧化苯甲酰0.5份；第二密封热熔压敏胶层的厚度为20μm，包括以下质量百分比的原料：sis橡胶弹性体ⅰ20份，sis橡胶弹性体ⅱ15份，聚戊烯橡胶15份，聚乙烯橡胶15份，氢化石油树脂34.5份，过氧化苯甲酰0.5份；常温无粘性密封胶层的厚度为20μm，包括以下质量百分比的原料：聚苯乙烯15份，聚丁二烯15份，sbs10份，氢化石油树脂8份，碳酸钙1.5份，甲苯50份，过氧化苯甲酰0.5份，基材膜为10μm pet。
[0065]
对实施例1-4所得热熔胶带以及对比例的产品进行了各项性能的测试，测试方法如下：
[0066]
(1)按照国家标准gb/t 2792-2014所述方法进行压敏胶黏带的剥离强度测试；
[0067]
(2)热压后剥离强度测试：第二层热熔压敏胶层粘接铝箔、第三层热熔胶黏剂层粘接铝塑膜中流延聚丙烯(cast polypropylene)，简称cpp层，用大于10kg压力，80-90℃热压60min以上，冷却到常温后按照国家标准gb/t 2792-2014所述方法进行剥离强度测试；
[0068]
(3)热压后浸泡电解液剥离强度测试：按照(2)做好测试样件浸泡于锂电池电解液，电解液质量配比如下：ec/pc/dec/ep＝30/10/30/30，1mlipf6锂盐质量比按12.5％计算；80-90℃热压6h以上，冷却到常温后按照国家标准gb/t 2792-2014所述方法进行剥离强度测试；
[0069]
(4)电解液浸泡颜色测试：80-90℃浸泡电解液6h以上(胶带和电解液质量比例为1:20～100)观察电解液颜色变化。
[0070]
(5)热熔胶带使用性能：先揭开第一层pet单面离型膜，观察胶膜外观是否有拉丝、破坏等不良；将热熔胶膜和第四层pet单面离型膜，贴合在12μm铝箔上，在热压条件45℃/0.4
±
0.1mpa/2sec.下热压后，揭开第四层pet单面离型膜，观察胶膜外观是否有拉丝、破坏等不良。
[0071]
测试结果如表1所示。
[0072]
表1实施例1-4所得热熔胶带和对比例产品的性能测试数据
[0073][0074]
从表1所示的结果可以看出，本发明提供的锂电池双面胶带对铝箔和铝塑膜cpp面粘接性能较好，耐电解液腐蚀，不与电解液起化学反应，实用性强。
[0075]
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。