CN113285180A - 一种高温可失效的极耳胶及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种高温可失效的极耳胶及其制作方法，所述高温可失效的极耳胶包括一内低熔点胶和一高熔点胶，所述金属片的两侧分别被一所述极耳胶的所述内低熔点胶热封，所述内低熔点胶的熔点为135℃以下，其中所述高熔点胶的熔点为145℃～165℃，其中每个所述极耳胶的所述高熔点胶被复合于所述内低熔点胶的另一侧。
Description
技术领域
本发明涉及一种极耳，尤其涉及一种高温可失效的极耳胶及其制作方法。
背景技术
极耳被广泛地应用于锂电池领域。极耳通常是由金属片和粘附于金属片表面的极耳胶构成。目前市场上常规的极耳所采用的极耳胶熔点在140℃以上，在电池大倍率放电时，电池表面的温度升高，极耳中的金属片的温度也相应地升高。电池也会出现胀气现象，在达到一定温度及压力下，造成***的风险。
目前的极耳胶有白胶、黑胶、黄胶以及单层胶。白胶的热封温度在150℃～180℃之间，略低于电池封装的温度(180℃～220℃)。而正是由于白胶的热封温度接近于所述电池封装的温度，因此，在热封时，金属层会变形，因此，容易导致短路。黑胶界面多，经过电池的电解液浸泡后本身会分层剥离，且其界面不稳定。而黄胶由于本身PP层技术的原因，在热封后会变得异常坚硬，失去柔韧性，在封装后期极易整个断裂。单层胶的热封温度范围较窄，不利于电池的封装。
为了使极耳具有较宽的热封温度范围，现有的极耳胶被实施为多层，如三层或五层。但是由于现有的极耳胶的软化温度都高于140℃，而且极耳胶在与金属片嵌合后，随着后期环境温度的升高，电池内部会产气，如果不能及时的排气，现有的锂电池很容易***。
发明内容
本发明的一个优势在于提供一种高温可失效的极耳胶及其制作方法，其中所述高温可失效的极耳胶在环境温度达到130℃之前就能够失效而与极耳中的金属片分离，从而使胀气的气体能够在环境温度低于130℃的低温情况下排气，以防止安装有所述极耳的锂电池***。
本发明的一个优势在于提供一种高温可失效的极耳胶及其制作方法，其中极耳胶和金属片符合形成一极耳，其中所述极耳胶具有较宽的热封温度范围，从而使所述极耳能够使用在各种不同的电子设备或电气设备的锂电池中。
本发明的另一个优势在于提供一种高温可失效的极耳胶及其制作方法，其中所述极耳胶的所述极耳胶的制作工艺简单，适于被广泛地使用。
本发明的另一个优势在于提供一种高温可失效的极耳胶及其制作方法，其中所述极耳的所述极耳胶在与所述金属片具有良好的结合强度的情况下，还保持有一定柔韧性，从而防止设有所述极耳的锂电池在完成封装后的加工过程中，因太硬而断裂。
为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供一种高温可失效的极耳胶，所述高温可失效的极耳胶包括：一内低熔点胶和一高熔点胶，所述金属片的两侧分别被一所述极耳胶的所述内低熔点胶热封，所述内低熔点胶的熔点为135℃以下，其中所述高熔点胶的熔点为145℃～165℃，其中每个所述极耳胶的所述高熔点胶被复合于所述内低熔点胶的另一侧。
根据本发明一实施例，位于金属片一侧的所述极耳的总厚度为50μm～80μm。
根据本发明一实施例，所述高熔点胶厚度为25μm～55μ。
根据本发明一实施例，所述内低熔点胶的厚度为9μm～20μm。
根据本发明一实施例，所述内低熔点胶的熔点被实施为125℃～135℃之间。
根据本发明一实施例，所述金属片被实施为由金属或金属合金制成的薄片。
根据本发明一实施例，所述极耳胶包括一外低熔点胶，所述外低熔点胶的熔点为135℃以下，所述外低熔点胶被热封于所述高熔点胶的另一侧。
根据本发明一实施例，所述外低熔点胶被实施为与所述内低熔点胶相同的材料制成。
为达到本发明上述至少一个优势，本发明提供一种极耳的制作方法，其中所述极耳的制作方法包括以下步骤：
S1：分别熔融和塑化的内低熔点胶、高熔点胶以及外低熔点胶；
S2，通过保温预定时间，保温通过步骤S1形成的熔融状态的胶体；
S3，通过挤出设备如挤出机，同时挤出内低熔点胶、高熔点胶以及外低熔点胶；
S4，冷却经过挤出的熔体，以形成待用的极耳胶。
根据本发明一实施例，其中所述极耳的制作方法包括以下步骤：
分切所述极耳胶。
附图说明
图1示出了本发明所述极耳的剖视图。
图2示出了本发明所述极耳的极耳胶的剖视图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考图1至图2，依本发明一较佳实施例的一种高温可失效的极耳胶及其制作方法将在以下被详细地阐述，其中所述极耳能够被安装于一锂电池中，且在所述锂电池工作预定时间而升温到高于130℃时，所述极耳能够自动地失效，从而防止所述锂电池高温分解产气而***。
具体地，所述极耳包括一金属片10和嵌合于所述金属片10两侧的一极耳胶20。所述极耳胶至少包括两层，即所述极耳胶20至少包括一内低熔点胶21和一高熔点胶22。
具体地，所述金属片10的两侧分别被所述内低熔点胶21热封，以防止所述金属片10与外界的导体接触，而发生短路。
值得一提的是，所述极耳胶20的所述内低熔点胶21的熔点为135℃以下。因此，当所述极耳所处的环境温度高于130℃时，所述极耳胶20的所述内低熔点胶21将会熔化，从而使所述内低熔点胶21相对于所述金属片10表面脱离。所以，当所述极耳被应用于一锂电池时，锂电池工作的环境温度高于130℃时，所述极耳胶20中的所述内低熔点胶21由于能够相对于所述金属片10剥离，因此，高温产生的气体能够从所述内低熔点胶21和所述金属片10之间通过剥离而形成的间隙溢出，从而有效地防止所述锂电池***。
作为优选地，所述内低熔点胶21被实施为由改性聚烯烃树脂形成。所述高熔点胶22被实施为由聚烯烃树脂制成。
同样作为优选地，所述内低熔点胶21的熔点被实施为125℃～135℃之间。且所述内低熔点胶21的厚度为9μm～20μm。所述金属片10被实施为由金属或金属合金制成的薄片，如铝镍等材料制成的薄片。值得一提的是，通过这样的设置，所述内低熔点胶21在封装于所述金属片10时，所述内低熔点胶21能够很好地粘结于所述金属片10的表面。此外，当所述内低熔点胶21的厚度为9μm～20μm时，所述内低熔点胶21的柔韧性较好，以防止所述内低熔点胶21固化后，导致所述极耳太硬。
此外，为了使所述极耳具有良好的柔韧性和强度，位于所述金属片10一侧的所述极耳的总厚度为50μm～80μm。进一步地，所述高熔点胶22的熔点被实施为145℃～165℃，厚度为25μm～55μ。通过这样的设置，所述极耳胶20具有较为适宜的强度，以在所述极耳胶20所处的环境温度高于所述内低熔点胶21的熔点而低于所述高熔点胶22的熔点时，所述极耳能够保持稳定。
进一步地，所述极耳胶20还包括一外低熔点胶23。所述外低熔点胶23被热封于所述高熔点胶22的一侧。也就是说，所述内低熔点胶21和所述外低熔点胶23分别位于所述高熔点胶22的两侧。
作为优选地，所述外低熔点胶23被实施为与所述内低熔点胶21相同的材料制成。也就是说，所述外低熔点胶23的熔点相对低于所述高熔点胶22的熔点。
根据本发明的另一个方面。本发明还提供一种极耳胶的制作方法，其中所述极耳胶的制作方法包括以下步骤：
S1：分别熔融和塑化的内低熔点胶、高熔点胶以及外低熔点胶；
S2，通过保温预定时间，保温通过步骤S1形成的熔融状态的胶体；
S3，通过挤出设备如挤出机，同时挤出内低熔点胶、高熔点胶以及外低熔点胶；
S4，冷却经过挤出的熔体，以形成待用的极耳胶；优选地，通过冷却辊冷却经过挤出的熔体，以形成待用的极耳胶。
值得一提的是，通过分切形成的所述极耳胶，进而能够使所述极耳胶胶体形成预定尺寸的所述极耳胶。
更值得一提的是，通过将分切好的所述极耳胶与金属片10通过热复合，进而能够形成所述极耳。
实施例1：
内低熔点胶21和外低熔点胶23的熔点以及高熔点胶22的熔点分别为135℃和162℃，内低熔点胶21、外低熔点胶以及高熔点胶22厚度比为1:4:1，总厚度为55μm。
所述内低熔点胶21和外低熔点胶23厚度均为9μm。
所述高熔点胶22为聚烯烃树脂，厚度为37μm。
上述极耳的制备方法包括:
步骤1：将内低熔点胶21、外低熔点胶23所述高熔点胶22分别通过三个挤出机的加料口加入，通过高温熔融塑化。
步骤2：将熔融的树脂经过一段保温区，使熔体温度均匀一致。
步骤3：经过保温区后的树脂熔体从挤出机的模头流延出，低熔点改性树脂分别位于高熔点胶22两侧。
步骤4：从模头流延出，经过冷却辊冷却形成薄膜。
步骤5：生产出的极耳胶母材再分条成规定的宽幅。
步骤6：分切好的极耳胶与金属片10通过热复合的方式制成极耳。
实施例2：
内低熔点胶21和外低熔点胶23的熔点以及高熔点胶22的熔点分别为125℃和162℃，厚度比为1:4:1，总厚度为80μm。
所述改性聚烯烃树脂的内低熔点胶21和改性聚烯烃树脂外低熔点胶23厚度均为13.3μm。
所述高熔点胶22为聚烯烃树脂，厚度为53.4μm。
上述极耳的制备方法包括:
步骤1：将两侧外层低熔点改性树脂，高熔点胶22分别通过三个挤出机的加料口加入，通过高温熔融塑化。
步骤2：将熔融的树脂经过一段保温区，使熔体温度均匀一致。
步骤3：经过保温区后的树脂熔体从挤出机的模头流延出，低熔点改性树脂分别位于高熔点胶22两侧。
步骤4：从模头流延出，经过冷却辊冷却形成薄膜。
步骤5：生产出的极耳胶母材再分条成规定的宽幅。
步骤6：分切好的极耳胶与金属片10通过热复合的方式制成极耳。
实施例3：
内低熔点胶21和外低熔点胶23的熔点以及高熔点胶22的熔点分别为135℃和152℃，厚度比为1:2:1，总厚度为80μm。
所述改性聚烯烃树内低熔点胶21和改性聚烯烃树脂外低熔点胶23厚度均为20μm。
所述高熔点胶22为聚烯烃树脂，厚度为40μm。
上述极耳的制备方法包括:
步骤1：将内低熔点胶21、外低熔点胶23和高熔点胶22分别通过三个挤出机的加料口加入，通过高温熔融塑化。
步骤2：将熔融的树脂经过一段保温区，使熔体温度均匀一致。
步骤3：经过保温区后的树脂熔体从挤出机的模头流延出，低熔点改性树脂分别位于高熔点胶22两侧。
步骤4：从模头流延出，经过冷却辊冷却形成薄膜。
步骤5：生产出的极耳胶母材再分条成规定的宽幅。
步骤6：分切好的李耳胶与金属片10通过热复合的方式制成极耳。
实施例1～3中的极耳胶的具体性能如下：
以上测试数据可得本发明实施例的所述极耳在130℃下的封装强度≤0.3N/mm，可满足锂离子电池在温度升高到130℃下的主动泄压要求，提高聚合物锂离子电池的安全性能。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的优势已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一种高温可失效的极耳胶，用以复合于一金属片，其特征在于，所述高温可失效的极耳胶包括一内低熔点胶和一高熔点胶，所述金属片的两侧分别被一所述极耳胶的所述内低熔点胶热封，所述内低熔点胶的熔点为135℃以下，其中所述高熔点胶的熔点为145℃～165℃，其中每个所述极耳胶的所述高熔点胶被复合于所述内低熔点胶的另一侧。
2.根据权利要求1所述高温可失效的极耳胶，其特征在于，位于所述金属片一侧的所述极耳的总厚度为50μm～80μm。
3.根据权利要求1或2所述高温可失效的极耳胶，其特征在于，所述高熔点胶厚度为25μm～55μ。
4.根据权利要求1或2所述高温可失效的极耳胶，其特征在于，所述内低熔点胶的厚度为9μm～20μm。
5.根据权利要求1或2所述高温可失效的极耳胶，其特征在于，所述内低熔点胶的熔点被实施为125℃～135℃之间。
6.根据权利要求1或2所述高温可失效的极耳胶，其特征在于，所述金属片被实施为由金属合金制成的薄片。
7.根据权利要求1或2所述高温可失效的极耳胶，其特征在于，所述极耳胶包括一外低熔点胶，所述外低熔点胶的熔点为135℃以下，所述外低熔点胶被热封于所述高熔点胶的另一侧。
8.根据权利要求7所述高温可失效的极耳胶，其特征在于，所述外低熔点胶被实施为与所述内低熔点胶相同的材料制成。
9.一种极耳胶的制作方法，其特征在于，其中所述极耳胶的制作方法包括以下步骤：
S1：分别熔融和塑化的内低熔点胶、高熔点胶以及外低熔点胶；
S2，通过保温预定时间，保温通过步骤S1形成的熔融状态的胶体；
S3，通过先后地挤出设备如挤出机，分别挤出内低熔点胶、高熔点胶以及外低熔点胶；
S4，冷却经过挤出的胶体，以形成待用的极耳胶胶体。
10.根据权利要求9所述极耳胶的制作方法，其特征在于，其中所述极耳胶的制作方法包括以下步骤：
分切所述极耳胶。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210820 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |