[发明专利]一种耐电压耐电解液终止胶带及用于该终止胶带的共聚物

说明书

本发明公开了一种耐电压耐电解液终止胶带及用于该终止胶带的共聚物，该共聚物的结构为聚(丙烯酸十八酯‑无规‑丙烯酸‑2‑乙基己酯‑无规‑4‑羟基丁基丙烯酸酯‑无规‑丙烯酸4‑((金刚烷‑1‑基氨基甲酰基)氧基)丁酯‑无规‑N,N‑二甲基丙烯酰胺)，在聚丙烯酸酯胶体中侧链引入丙烯酸4‑((金刚烷‑1‑基氨基甲酰基)氧基)丁酯，有效降低了聚丙烯酸酯分子链的极性，增大了自由体积，降低了分子间电荷移动，提高了耐电压性能；用该共聚物与含羟基弹性体及多官异氰酸酯固化剂交联，形成互穿网络立体交联结构，所得到的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，用该胶黏剂制得的终止胶带能够适用于高能密度锂离子电池。

技术领域

本发明属于锂电池终止胶带技术领域，具体涉及一种耐电压耐电解液终止胶带及用于该终止胶带的共聚物。

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。

在锂离子电池的组装生产过程中，一般使用专用终止胶带对锂离子电池的电芯终止部位进行固定、绝缘和保护。目前，终止胶带主要有丙烯酸体系，橡胶体系和丙烯酸改性橡胶体系。相关技术研发了一种聚丙烯酸酯溶剂型耐酸碱压敏胶胶带及其制备方法和应用，制得的压敏胶及胶带具有优异的高温耐电解液能力，能满足大型动力锂电池用胶带性能需求，有较高性价比。还有相关技术研发了一种橡胶胶带，目的是提高耐电解液性能。还有相关技术研发了一种橡胶改性丙烯酸体系胶带，其具有良好的耐电解性能。但是，目前没有报道能够满足耐高电压和耐电解液的终止胶带产品。

在高能密度锂离子电池中，专用终止胶带在电池应用过程中会长期接触到锂离子电池内的耐高电压电解液。传统的终止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，易出现终止胶带氧化分解，发白溶胀，变色发黄，污染电解液，进行引发锂离子电池充放电压“跳水”现象，电池外观出现鼓包，严重影响锂离子电池的安全性能。

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终止胶带及用于该终止胶带的共聚物。

根据本发明的一个方面，提出了一种共聚物，所述共聚物的结构为：聚(丙烯酸十八酯-无规-丙烯酸-2-乙基己酯-无规-4-羟基丁基丙烯酸酯-无规-丙烯酸4-((金刚烷-1-基氨基甲酰基)氧基)丁酯-无规-N,N-二甲基丙烯酰胺)。

在本发明的一些实施方式中，所述共聚物的羟值为0.01-0.5mmol/g。

在本发明的一些实施方式中，所述共聚物的重均分子量为500000-1000000，分子量分散系数为1.7-2.5。

本发明还提供一种共聚物的制备方法，包括：将丙烯酸十八酯、丙烯酸-2-乙基己酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、N,N-二甲基丙烯酰胺在引发剂和溶剂存在下进行一次反应，获得聚(丙烯酸十八酯-无规-丙烯酸-2-乙基己酯-无规-4-羟基丁基丙烯酸酯-无规-N,N-二甲基丙烯酰胺)，再加入异氰酸1-金刚烷酯(CAS号:4411-25-0)进行二次反应，获得聚(丙烯酸十八酯-无规-丙烯酸-2-乙基己酯-无规-4-羟基丁基丙烯酸酯-无规-丙烯酸4-((金刚烷-1-基氨基甲酰基)氧基)丁酯-无规-N,N-二甲基丙烯酰胺)共聚物。具体反应步骤如下。

在本发明的一些实施方式中，所述丙烯酸十八酯、丙烯酸-2-乙基己酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、N,N-二甲基丙烯酰胺和异氰酸1-金刚烷酯的重量比为(1-3)：(2-6)：(0.5-3)：(0.1-1)：(0.1-3)。