一种电芯保护膜用压敏胶及其制备方法和应用与流程

本发明属于压敏胶，具体涉及一种电芯保护膜用压敏胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、动力电池作为新能源汽车的一个关键部件，正随着新能源汽车的普及而被广泛应用，其供电性能、稳定性和安全性是决定新能源汽车的进一步发展和市场推广的一个重要因素。随着新能源汽车的高速发展，对动力电池的要求也是越来越高。在动力电池的组装生产过程中，一般使用动力电池专用蓝膜保护膜对动力电池的外壳进行绝缘和保护。这种动力电池专用蓝膜保护膜通常采用高分子薄膜为基材，在此基础上涂覆胶水制成。动力电池专用蓝膜保护膜通常要具有较好的抗翘起性、粘性、以及抗蠕变性能，同时要求其具有揭开时不留残胶、电气绝缘性高等特点，能对电芯本体起到很好的防护作用，且动力电池专用蓝膜基材具有很好的防爆、阻燃、耐电压、绝缘、防腐，能进一步提升动力电池专用蓝膜对电芯本体的防护性能。丙烯酸酯类压敏胶是目前动力电池专用蓝膜中应用范围最广的压敏胶，具有良好的粘性，优异的耐候性和耐热性，适用于动力电池领域。

2、由于电芯结构存在很小的r角，动力电池专用蓝膜贴敷在电芯上，存在一定比例的起翘和气泡，然后需要对电芯贴合的动力电池专用蓝膜进行返修。但为实现良好的贴敷性，现有技术的丙烯酸酯类压敏胶制成的动力电池专用蓝膜均具有良好的粘性，返修时撕膜难度大，若强行撕掉动力电池专用蓝膜，易出现压敏胶残留在电芯上的问题，需要借助乙醇、乙酸乙酯等溶解进行擦拭，导致返修费时费力。

3、cn208700962u公开了一种聚合物锂电池电芯用网纹保护膜，所述聚合物锂电池电芯用网纹护膜包括使用层，所述使用层包括基材层以及均匀涂布在所述基材层一侧的粘胶层，所述粘胶层呈网纹结构；所述使用层还包括抗腐蚀层，所述抗腐蚀层设置于所述基材层远离所述粘胶层的一侧；所述抗腐蚀层采用铝箔复合玻璃纤维布制成。该技术方案提供的聚合物锂电池电芯用网纹保护膜的粘胶层呈网纹结构，其在粘贴被保护的材料时，排气性能好，不容易产生气泡泡，剥离时也不容易残胶，但所述聚合物锂电池电芯用网纹保护膜未解决剥离难度大的问题。

4、cn105244455a公开了一种软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备方法和应用，所述软包锂电池用防腐蚀保护膜包括如下重量份的制备原料：环氧树脂8～12份、酚醛树脂5～8份、聚乙烯醇缩丁醛树脂6～10份和溶剂70～80份；所述溶剂为异丙醇、丙酮和醋酸丁酯中的至少一种。该技术方案制得的软包锂电池用防腐蚀保护膜具有耐热性、附着力强，不易脱落，在长时间高温下不起泡、不开裂、不粉化，两端与表面结合紧密不翘起，涂抹乙醇后即与电芯表面脱离，可成片剥离，不残留的特点，但所述软包锂电池用防腐蚀保护膜仍需要涂抹乙醇才能实现剥离和不残留，费时费力。

5、因此，需要开发一种对电芯具有良好的贴敷性，可见光照射依然保持良好的粘性，紫外光照射后能实现减粘，易剥离返修的电芯保护膜和电芯保护膜用压敏胶。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电芯保护膜用压敏胶及其制备方法和应用。所述电芯保护膜用压敏胶在紫外光照射前具有良好的粘结性，紫外光照射后能实现减粘，制得的电芯保护膜易剥离、不残留，能实现返修，可见光照射不减粘，仍能保持良好的粘结性能。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种电芯保护膜用压敏胶，所述电芯保护膜用压敏胶的制备原料包括丙烯酸树脂聚合物、丙烯酸酯、光引发剂、染料、交联剂和抑制剂；

4、所述光引发剂包括吸收波长≤400nm(例如230nm、260nm、290nm、320nm、350nm或380nm等)的光引发剂；

5、所述染料中染料色粉粒子的直径为500-1000nm(例如550nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800nm、850nm、900nm或950nm等)。

6、本发明中通过对电芯保护膜用压敏胶的制备原料的组分进行设计，使电芯保护膜用压敏胶制得的电芯保护膜具有良好的抗翘起性、粘性、以及抗蠕变性能，能实现对电芯的保护，进一步通过控制染料中染料色粉粒子的直径在特定的范围内和选用特定的光引发剂，有效解决电芯保护膜用压敏胶中染料对紫外光能量的遮蔽和光引发剂对可见光的吸收作用，使电芯保护膜能够在紫外光照射后实现减粘，易剥离、不残留，便于剥离电芯上的电芯保护膜不良品，从而进行返修，且电芯贴覆电芯保护膜后的10年内均能实现进行返修。

7、本发明中所述染料中染料色粉粒子的直径为500-1000nm，若染料色粉粒子的直径过大，则染料对紫外光的遮蔽作用强，紫外光减粘效果降低，减粘后剥离力较大，易产生电芯保护膜用压敏胶残留；若染料色粉粒子的直径过小，则对可见光和紫外光的透光性均好，可见光会使电芯保护膜用压敏胶的粘性大幅降低，降低电芯保护膜的耐老化性能。

8、优选地，所述丙烯酸树脂聚合物的重均分子量为50万-80万，例如53万、56万、59万、62万、65万、68万、71万、74万或77万等。

9、本发明中，若所述丙烯酸树脂聚合物的重均分子量过大，则电芯保护膜用压敏胶的内聚力较大，贴合过程中界面的润湿效果较差，易起翘或者有气泡；若所述丙烯酸树脂聚合物的重均分子量过小，则电芯保护膜用压敏胶内聚力较小，紫外光照射减粘后剥离易残留电芯保护膜用压敏胶在电芯上。

10、优选地，所述丙烯酸酯包括丙氧化新戊二醇丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合。

11、优选地，所述光引发剂包括α-羟基酮类光引发剂、苯偶酰类光引发剂或α-氨基酮类光引发剂中的任意一种或至少两种的组合。

12、优选地，所述α-羟基酮类光引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)。

13、优选地，所述苯偶酰类光引发剂包括苯偶酰双甲醚(dmpa)。

14、优选地，所述α-氨基酮类光引发剂包括2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(光引发剂907)。

15、优选地，所述染料包括蓝色色浆。

16、优选地，所述交联剂包括异氰酸酯。

17、优选地，所述异氰酸酯包括以甲苯二异氰酸酯为基础的芳香族聚异氰酸酯(固化剂l75)、六亚甲基聚异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(tdi)或异佛尔酮二异氰酸酯三聚体中的任意一种或至少两种的组合。

18、优选地，所述固化剂l75为德国拜耳固化剂l75。

19、优选地，所述抑制剂包括4-甲氧基苯酚、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(dpph)或对苯二酚中的任意一种或至少两种的组合。

20、优选地，所述电芯保护膜用压敏胶的制备原料还包括溶剂。

21、优选地，所述溶剂包括乙酸乙酯和/或丁酮。

22、优选地，所述电芯保护膜用压敏胶的制备原料包括按重量份数计的如下组分：丙烯酸树脂聚合物50-100份(例如55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份或95份等)、丙烯酸酯10-20份(例如11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或19份等)、光引发剂1-5份(例如1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份等)、染料5-15份(例如6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份或14份等)、交联剂0.1-2份(例如0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1.0份、1.2份、1.4份、1.6份或1.8份等)、抑制剂0.01-0.05份(例如0.015份、0.02份、0.025份、0.03份、0.035份、0.04份或0.045份等)和溶剂10-50份(例如15份、20份、25份、30份、35份、40份或45份等)。

23、本发明中，通过控制染料的重量份数在特定的范围内，电芯保护膜用压敏胶制备得到的电芯保护膜能对电池芯片表面遮盖性好，外观效果佳，若染料的重量份数过小，则对电池芯片的表面遮盖性较差，外观效果较差；若染料的重量份数过大，则对电芯保护膜用压敏胶的粘结性能造成影响，降低紫外光照射前电芯保护膜的剥离力，且影响紫外光减粘效果。通过控制丙烯酸酯的重量份数在特定的范围内，使电芯保护膜用压敏胶制备得到的电芯保护膜能很好的进行紫外光减粘达到返修的目的，若丙烯酸酯的重量份数过小，则紫外光减粘后剥离力过大，撕开时易出现电芯保护膜用压敏胶残留；若丙烯酸酯的重量份数过大，则严重降低紫外光照射前电芯保护膜用压敏胶的剥离力。通过控制光引发剂的重量份数在特定的范围内，制备得到的电芯保护膜用压敏胶能很好的实现紫外光减粘，达到电芯保护膜返修的目的，若光引发剂的重量份数过小，则紫外光减粘后剥离力过大，撕开时易残留电芯保护膜用压敏胶；若光引发剂的重量份数过大，则可见光照射后保护膜的粘性降低较大，失去良好的粘接性。通过控制交联剂的重量份数在特定的范围内，制备得到的电芯保护膜用压敏胶能很好的控制电芯保护膜剥离力大小，若交联剂的重量份数过小，则电芯保护膜用压敏胶的内聚力降低，紫外光照射减粘后，撕开易发生电芯保护膜用压敏胶残留；若交联剂的重量份数过大，则电芯保护膜用压敏胶的内聚力较大，电芯保护膜贴合过程中界面的润湿效果较差，易起翘或者有气泡。通过控制抑制剂的重量份数在特定的范围内，制备得到的电芯保护膜用压敏胶能很好的进行紫外光减粘，达到电芯保护膜返修的目的，若抑制剂的重量份数过小，则电芯保护膜用压敏胶在基材层上涂布过程中出现凝胶现象；若抑制剂的重量份数过大，则紫外光照射减粘后的剥离力过大，撕开电芯保护膜时易出现电芯保护膜的压敏胶残留在电芯上。

24、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的电芯保护膜用压敏胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将丙烯酸树脂聚合物、丙烯酸酯、光引发剂、染料、交联剂和抑制剂混合，得到所述电芯保护膜用压敏胶。

25、优选地，所述混合还包括加溶剂混合。

26、第三方面，本发明提供一种电芯保护膜，所述电芯保护膜包括依次层叠设置的基材层、压敏胶层和离型层，所述压敏胶层由如第一方面所述的电芯保护膜用压敏胶制备得到。

27、优选地，所述基材层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。

28、优选地，所述基材层的厚度为45-55μm，例如46μm、47μm、48μm、49μm、50μm、51μm、52μm、53μm或54μm等。

29、优选地，所述压敏胶层的厚度为25-35μm，例如26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm或34μm等。

30、优选地，所述离型层的厚度为20-30μm，例如21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm或29μm等。

31、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

32、本发明中通过对电芯保护膜用压敏胶的制备原料的组分进行设计，使电芯保护膜用压敏胶制得的电芯保护膜具有良好的抗翘起性、粘性、以及抗蠕变性能，能实现对电芯的保护，进一步通过控制染料中染料色粉粒子的直径在特定的范围内和选用特定的光引发剂，有效解决电芯保护膜用压敏胶中染料对紫外光能量的遮蔽和光引发剂对可见光的吸收作用，所述电芯保护膜用压敏胶在可见光照射下不减粘，仍能保持良好的粘结性能，电芯贴覆本发明所述电芯保护膜后的10年内均可进行返修；进一步通过光引发剂的使用使电芯保护膜能够在紫外光照射后实现减粘，易剥离、不残留，便于剥离电芯上的电芯保护膜不良品进行返修。