[发明专利]一种锂电池铝塑膜内层胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种锂电池铝塑膜内层胶黏剂及其制备方法。该胶黏剂由以下组分构成：含有羧基或酸酐基团的改性聚烯烃组分A；含有缩水甘油醚基团的改性聚烯烃组分B‑1；含有缩水甘油胺基团的改性聚烯烃组分B‑2；含有异氰酸酯基团的改性聚烯烃组分C；有机溶剂D。该胶黏剂涂覆后在70‑90℃熟化三天即可达到理想的固化效果，具有优异的粘接强度和耐电解液性能，即使在80℃电解液浸泡20天也能保持良好的粘接强度。

技术领域

本发明涉及锂电池软包装领域，具体为一种锂电池铝塑膜内层胶黏剂及其制备方法。

背景技术

近年来锂离子电池因其具有的高能量密度大和使用寿命长等优点得到迅速的发展，特别是软包装锂离子电池在3C电子产品、动力电池以及储能设备方面应用越来越普遍。铝塑膜作为软包锂离子电池的重要组成部分，保证了电池的正常使用和安全性。锂离子电池铝塑膜主要由尼龙外层、铝箔中间层和聚丙烯内层以及每层之间的胶粘层构成。作为粘接铝箔中间层和聚丙烯内层的内层胶黏剂必须要同时具有与铝箔和聚丙烯良好的粘接性，同时耐电解液侵蚀以保证软包装锂电池长期使用不会发生漏液失效。

基于以上特殊要求，普通的胶黏剂无法满足软包锂电池铝塑膜内层胶黏剂的技术要求。目前市场上的内层胶黏剂由日本公司垄断，不利于国内软包锂电池铝塑膜行业发展。市场上现有产品基本是用酸酐或有机羧酸改性的聚烯烃作为主体树脂，用环氧树脂或异氰酸酯作为固化剂使用。但是环氧树脂和异氰酸酯分子极性较强而改性聚烯烃树脂的分子极性小，两者之间相容性差环氧树脂和异氰酸酯不能均匀的分散在改性聚烯烃分子中，导致胶黏剂固化膜的性能不是很理想。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种锂电池铝塑膜内层胶黏剂及其制备方法，胶黏剂各组分之间以及各组分与聚丙烯膜之间的相容性良好。该胶黏剂涂覆后在70-90℃熟化三天即可达到理想的固化效果，具有优异的粘接强度与耐电解液性能，即使在80℃电解液浸泡三周也能保持良好的粘接强度。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种锂电池铝塑膜内层胶黏剂及其制备方法，其特征在于，该胶黏剂由以下组分构成：含有羧基或酸酐基团的改性聚烯烃组分A；含有缩水甘油醚基团的改性聚烯烃组分B-1；含有缩水甘油胺基团的改性聚烯烃组分B-2；含有异氰酸酯基团的改性聚烯烃组分C；有机溶剂D；其中相对于胶黏剂总质量，组分A占3~6%，组分B-1占2~4%；B-2占0.5~2%；组分C占1~6%；有机溶剂D占88~92%。

所述含有羧基或酸酐基团的改性聚烯烃组分A，是由马来酸酐、甲基丙烯酸或丙烯酸其中一种或两种改性的乙烯共聚烯烃弹性体、丙烯共聚烯烃弹性体中的一种或两种的组合物，优选的为马来酸酐改性乙烯共聚烯烃弹性体、丙烯共聚烯烃弹性体中的一种或两种以上组合物。

所述含有羧基或酸酐基团的改性聚烯烃组分A，其熔融指数在190℃/2.16kg条件下为2~400g/10min，优选的为20~200g/10min；熔点在50~110℃，优选的为60~90℃；熔融焓为10~60J/g，优选的为20~40J/g；酸值为5~40mg KOH/g，优选的为10~20mg KOH/g。

所述的含有缩水甘油醚基团的改性聚烯烃组分B-1和含有缩水甘油胺基团的改性聚烯烃组分B-2，是通过组分聚烯烃A分别与过量的缩水甘油醚环氧树脂和缩水甘油胺环氧树脂进行反应、洗涤提纯后获得。酸酐与环氧基团的摩尔比为1:6~8或羧酸与环氧树脂的摩尔比为1:3-4。制备B-1选用的环氧树脂为含有两个以上环氧官能团的双酚A型、氢化双酚A型、双酚F型、酚醛型环氧树脂中的一种或两种以上组合物；制备B-2选用的缩水甘油胺树脂为4，4’-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、三缩水甘油基对氨基苯酚、三缩水甘油基三聚异氰酸酯、四缩水甘油基二甲苯二胺、四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷中的一种或两种的组合物。

所述的含有缩水甘油醚基团的改性聚烯烃组分B-1和含有缩水甘油胺基团的改性聚烯烃组分B-2，环氧值为0.015~0.12，优选的为0.02~0.06。