[发明专利]一种耐高温高溶胀倍率的定向聚苯乙烯溶胀胶带及其制备方法

说明书

本发明的目的在于提供一种耐高温高溶胀倍率的定向聚苯乙烯溶胀胶带及其制备方法，该溶胀胶带由基层和胶层复合而成，基层为定向聚苯乙烯膜，用于制备定向聚苯乙烯膜的原料包括：40～75份苯乙烯和丁二烯的共聚物、5～15份丙烯腈‑苯乙烯、5～10份可发性聚苯乙烯；在上述原料中，苯乙烯和丁二烯的共聚物、丙烯腈‑苯乙烯和可发性聚苯乙烯的含量百分比之和不低于31％。该溶胀胶带具有结构简单、溶胀率高、耐高温、适应性好、电化学性能稳定等优点，解决现有锂电池用溶胀胶带耐温性低、溶胀厚度不够、在电解液中长时间浸泡溶解不成型的问题。

技术领域

本发明属于溶胀胶带技术领域，具体地，涉及一种耐高温高溶胀倍率的定向聚苯乙烯溶胀胶带及其制备方法。

背景技术

圆柱形锂电池由于其具有制作工艺成熟、自动化程度高、利于标准化生产等已经在生产中得到广泛的应用。在将其应该于日常使用的设备中时常常会在使用的过程中发生频繁的摇晃和震动，而在圆柱形锂电池的裸电芯与圆柱外壳体之间存在一定的间隙，随着频繁的摇晃和震动，极易造成锂电池裸电芯和壳体相对移动而导致电极片损坏、电池短路、电阻增大等问题，从而影响了锂电池的使用性能，也造成了很大的安全隐患。因此，需要对裸电芯和圆柱壳体进行粘接并且将它们之间的间隙进行填充。

为解决上述问题，通常使用基底层为可溶胀/膨胀的胶带进行填充，CN111995957A中公开了一种高膨胀倍率的定向聚苯乙烯溶胀胶带及其制备方法，其由单面离型的定向聚苯乙烯薄膜基材和丙烯酸酯胶层复合而成，此定向聚苯乙烯胶带受热易横向收缩折叠厚度增大、且在电解液中可吸收大量溶剂而发生三维立体式溶胀，膨胀倍率高于400％，将电芯与圆柱外壳间隙填充，此技术胶带耐温性低，在电池厂家生产工艺中存在高温下时则造成收缩无法完全适用。CN111518481A中公开了一种锂电池专用溶胀胶带及其制造工艺，包括基底层与涂布压敏胶粘剂层，基底层包含TPU颗粒、EVA颗粒、苯乙烯树脂溶解液与(钛白粉)色膏等物质，制得的锂电池专用溶胀胶带能够在接触锂离子电池电解液后在长宽方向上溶胀变形，面积变大至原有面积的200％以上。使用此技术制得的电池长期使用过程中，溶胀后基底层力学下降及溶解不成形状，且其为长宽方向溶胀，厚度方向无法填充。CN112635910A中公开了一种复合膨胀膜及其制备方法和应用，其结构包含基层、第一粘合层、耐温层和第二粘合层，通过复合耐温层提升胶带耐温性，但其制造复杂、厚度不稳定等缺点。

因此，开发一种结构简单的耐高温且具有高溶胀倍率的溶胀胶带具有重大的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温高溶胀倍率的定向聚苯乙烯溶胀胶带及其制备方法，该溶胀胶带具有结构简单、溶胀率高、耐高温、适应性好、电化学性能稳定等优点，将其应用于圆柱形锂电池，以有效填充锂电池电芯和外壳体之间的空隙，解决现有锂电池用溶胀/膨胀胶带耐温性低、溶胀厚度不够、在电解液中长时间高温易溶解不成型的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的第一个方面，提供一种耐高温高溶胀倍率的定向聚苯乙烯溶胀胶带，该胶带由基层和胶层复合而成；基层为定向聚苯乙烯膜；按重量份数计算，用于制备定向聚苯乙烯膜的原料包括：40～75份苯乙烯和丁二烯的共聚物、5～15份丙烯腈-苯乙烯、5～10份可发性聚苯乙烯；苯乙烯和丁二烯的共聚物、丙烯腈-苯乙烯和可发性聚苯乙烯的百分含量之和不低于31％。