[发明专利]一种耐电压耐电解液共聚物、极耳胶黏剂及极耳胶带

说明书

本发明公开了一种耐电压耐电解液共聚物、极耳胶黏剂及极耳胶带，该共聚物的结构为聚（丙烯酸‑2‑乙基己酯‑无规‑丙烯酸丁酯‑无规‑丙烯酸‑无规‑4‑羟基丁基丙烯酸酯‑无规‑双环戊二烯基丙烯酸酯‑无规‑丙烯酰胺丙基异丁基‑笼形聚倍半硅氧烷）。本发明在聚丙烯酸酯胶体中侧链引入双环戊二烯基丙烯酸酯和丙烯酰胺丙基异丁基‑笼形聚倍半硅氧烷，增大了胶体的自由体积，降低了分子间电荷移动，降低了胶体层介电常数，提高了胶体的耐电压性能，该共聚物与固化剂交联，形成互穿网络立体交联结构，所得到的极耳胶黏剂保持良好的聚丙烯酸酯体系的附着力，又发挥出优异的耐电压和耐电解液性能，制得的极耳胶带能够适用于高能密度锂离子电池。

技术领域

本发明涉及聚合物及胶粘剂技术领域，具体涉及一种耐电压耐电解液共聚物、极耳胶黏剂及极耳胶带。

背景技术

近年来，锂离子电池在便携式电子产品应用广泛，快充电技术成为主流市场需求。目前，锂电池主要发展技术方向为开发具有能量密度高、安全性高和使用寿命长等高性能要求。为了满足锂电池技术发展，高比能量正级材料、高比容量负极、耐高电压电解液已成为研究热点。能量密度是制约当前锂离子电池发展的最大瓶颈。锂离子电池主要有正极、负极、电解质、隔膜、铝塑包装膜、极耳、胶黏剂、胶带等要素构成。高能量密度、长寿命、高安全、低成本等要求是锂离子电池研究持续追求的目标和发展方向。近年来，研究人员在正极/电解液界面调控、负极/电解液界面调控、高安全阻燃电解液、高电压电解液、胶带等新材料创新技术进行了重点研发，进一步解决高电压和高安全液体电解液技术瓶颈。

在锂离子电池的组装生产过程中，一般使用专用PI基材极耳胶带对锂离子电池的极耳部位进行固定、绝缘和保护，防止极片与铝塑膜直接接触而形成短路。目前，极耳胶带一般以丙烯酸亚克力胶体系进行研发，提升耐电解液性能，增强与PI基材和极耳的附着力。现有技术还提出对极耳胶带进行多层结构设计，提升极耳胶带耐磨性和机械性能，增加电池的安全性。在高能密度锂离子电池中，专用极耳胶带在电池应用过程也会长期接触到锂离子电池内的耐高电压电解液。传统的极耳胶带已经无法满足高能密度高电压锂离子电池（电压大于4.2V）安全性能要求，易出现极耳胶带变色发黄和发黒碳化现象，污染电解液，严重影响锂离子电池的安全性能。用高电压技术是未来提升锂离子电池能量密度主流技术之一。为了提升锂离子电池使用安全，高电压锂离子电池必须采用更高要求的耐高电压电解液极耳用胶带，确保锂电池使用安全。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种耐电压耐电解液共聚物、极耳胶黏剂及极耳胶带。

根据本发明的一个方面，提出了一种耐电压耐电解液共聚物，所述耐电压耐电解液共聚物的结构为：聚（丙烯酸-2-乙基己酯-无规-丙烯酸丁酯-无规-丙烯酸-无规-4-羟基丁基丙烯酸酯-无规-双环戊二烯基丙烯酸酯-无规-丙烯酰胺丙基异丁基-笼形聚倍半硅氧烷）。

在本发明的一些实施方式中，所述耐电压耐电解液共聚物的重均分子量为500000-1000000，分子量分散系数为1.5-3.0。

本发明还提供所述耐电压耐电解液共聚物的制备方法，包括：将丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、4-羟基丁基丙烯酸酯、丙烯酰胺和双环戊二烯基丙烯酸酯在引发剂和溶剂存在下进行自由基聚合反应，获得聚（丙烯酸-2-乙基己酯-无规-丙烯酸丁酯-无规-丙烯酸-无规-4-羟基丁基丙烯酸酯-无规-双环戊二烯基丙烯酸酯-无规-丙烯酰胺），再加入氨基丙基异丁基-笼形聚倍半硅氧烷(CAS编号：444315-15-5)进行转酰胺反应，获得聚（丙烯酸-2-乙基己酯-无规-丙烯酸丁酯-无规-丙烯酸-无规-4-羟基丁基丙烯酸酯-无规-双环戊二烯基丙烯酸酯-无规-丙烯酰胺丙基异丁基-笼形聚倍半硅氧烷）共聚物。反应式如下。