方形锂电池外包蓝膜双面胶带及其制备方法和应用与流程

本发明涉及锂电池绝缘保护材料，尤其涉及一种方形锂电池外包蓝膜双面胶带及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着新能源汽车产业对动力电池能量密度、安全性以及轻量化要求的持续提高，方形锂电池在电池包中的装配方式也在不断优化。尤其是在电芯直接集成至电池包、电芯直接集成至底盘等大模组或无模组技术发展过程中，电池包内部空间利用率不断提高，相邻电芯之间的排列更加紧密。因此，电芯之间的连接胶带不仅需要满足粘接固定要求，还需要兼顾绝缘、阻燃、缓冲贴合、装配精度以及轻量化等多方面性能。

2、现有方形锂电池装配中，常见方案是采用单面蓝膜胶带与阻燃双面胶带配合使用。具体而言，电芯外侧通常包覆一层约120 μm厚的单面蓝膜胶带，相邻电芯之间再通过约100 μm厚的阻燃双面胶带粘接隔热阻燃气凝胶或其他缓冲层。对于相邻两个电芯而言，传统结构通常包括一层单面蓝膜胶带、一层阻燃双面胶带、隔热阻燃气凝胶、另一层阻燃双面胶带以及另一层单面蓝膜胶带，整体层数较多，结构复杂，胶带材料占据较大的电芯间距和重量，不利于提高电池包的体积利用率和轻量化水平。

3、同时，传统电芯组装工艺中，通常先将双面胶带的一面固定在隔热气凝胶片或缓冲层上，再揭除另一面的离型膜并将两个方形电芯直接贴合。由于电芯贴合面积较大，在贴合过程中容易产生气泡；并且双面胶带一旦与电芯表面接触粘附后，电芯位置难以再次调整，从而容易造成电芯错位，增加装配难度，并影响电池包装配的一致性和可靠性。

4、因此，亟需提供一种适用于方形锂电池包装配的外包蓝膜双面胶带及其装配方法，使其能够在减少胶带层数和整体厚度的同时，兼具电芯外包保护、绝缘、阻燃、粘接固定和缓冲层连接功能，并能够在电芯定位后再通过抽拉离型膜的方式完成贴合，从而减少大面积贴合过程中的气泡和错位问题，提高方形锂电池包的装配精度和装配效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术所存在的缺陷，提供一种方形锂电池外包蓝膜双面胶带及其制备方法和应用，能够在减少传统单面蓝膜胶带和阻燃双面胶带叠加使用带来的厚度、重量和工艺复杂度的同时，提高方形锂电池包中电芯连接的定位精度、贴合可靠性和装配便利性，并兼顾阻燃、绝缘、粘接和轻量化要求。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种方形锂电池外包蓝膜双面胶带，包括：

3、聚合物基膜、第一压敏胶层、第二压敏胶层和离型层；

4、所述第一压敏胶层设置于所述聚合物基膜的第一表面，用于贴附方形锂电池电芯外表面；

5、所述第二压敏胶层设置于所述聚合物基膜的第二表面，用于贴附隔热阻燃缓冲层；

6、所述第一压敏胶层和所述第二压敏胶层中的至少一层为阻燃聚丙烯酸酯压敏胶层；

7、所述离型层至少设置于所述第二压敏胶层背离所述聚合物基膜的一侧表面；

8、其中，所述离型层包括与胶面对应的覆盖部以及超出胶面边缘的抽拉部，所述抽拉部用于在方形锂电池电芯定位后被抽拉移除，以使对应的压敏胶层与被粘接对象贴合。

9、优选的，所述聚合物基膜包括：双向拉伸聚丙烯bopp基膜或聚对苯二甲酸乙二酯pet基膜或多层共挤双向拉伸复合基膜。

10、进一步优选的，所述多层共挤双向拉伸复合基膜为五层共挤双向拉伸复合基膜，包括依次层叠设置的第一聚丙烯功能层、第一聚酰胺增强层、聚丙烯芯层、第二聚酰胺增强层和第二聚丙烯功能层；

11、所述第一聚丙烯功能层、聚丙烯芯层和第二聚丙烯功能层均分别包括均聚聚丙烯60～80份、马来酸酐接枝聚丙烯10～30份以及助剂2～8份；所述均聚聚丙烯的等规度大于90%；

12、所述第一聚酰胺增强层和第二聚酰胺增强层均分别包括聚酰胺95～100份、开口剂0～5份；所述开口剂包括芥酸酰胺。

13、优选的，按照质量份数，所述阻燃聚丙烯酸酯压敏胶层包括：聚丙烯酸酯50～80份、固化剂0.001～0.5份、阻燃剂10～30份以及增粘树脂5～20份；

14、其中，所述固化剂包括多官能度环氧树脂或异氰酸酯低聚物中的至少一种；

15、所述阻燃剂包括粉体阻燃剂和/或液体磷酸酯阻燃剂；所述粉体阻燃剂包括：次膦酸金属盐、包覆聚磷酸铵或金属氢氧化物中的至少一种；

16、所述液体磷酸酯阻燃剂包括双酚a双（二苯基磷酸酯）bdp或间苯二酚双（二苯基磷酸酯）rdp中的至少一种；

17、所述增粘树脂包括：松香树脂或萜烯树脂中的至少一种。

18、进一步优选的，所述第一压敏胶层为耐电解液聚丙烯酸酯压敏胶层，所述第二压敏胶层为阻燃聚丙烯酸酯压敏胶层；

19、所述耐电解液聚丙烯酸酯压敏胶层包括：聚丙烯酸酯70～99份、固化剂0.001～0.5份、以及增粘树脂5～30份。

20、优选的，所述第一压敏胶层的厚度为20～40 μm，所述聚合物基膜的厚度为30～60μm，所述第二压敏胶层的厚度为20～40 μm；

21、所述离型层包括：第一离型膜和第二离型膜，或者，仅包括第二离型膜；

22、所述第一离型膜覆盖所述第一压敏胶层，且所述第一离型膜的长度与所述第一压敏胶层的胶面长度相同；

23、所述第二离型膜覆盖所述第二压敏胶层，且所述第二离型膜的长度为所述第二压敏胶层的胶面长度的2倍以上，优选2.5～3.5倍；其中，所述第二离型膜包括覆盖所述第二压敏胶层的覆盖段以及超出所述第二压敏胶层的抽拉段，所述抽拉段经对折后设置于所述第二压敏胶层的一侧。

24、第二方面，本发明实施例提供了一种上述第一方面所述的方形锂电池外包蓝膜双面胶带的制备方法，包括：

25、制备第二压敏胶液；

26、将所述第二压敏胶液涂覆于聚合物基膜的第二表面，并进行热固化处理，形成第二压敏胶层；

27、在所述第二压敏胶层背离所述聚合物基膜的一侧表面贴附离型层，得到单面涂胶半成品；

28、制备第一压敏胶液；

29、将所述第一压敏胶液涂覆于所述单面涂胶半成品中聚合物基膜的第一表面，并进行热固化处理，形成第一压敏胶层，得到双面胶带母卷；

30、对所述双面胶带母卷进行分条和模切，使所述离型层形成覆盖所述第二压敏胶层的覆盖部以及超出所述第二压敏胶层胶面边缘的抽拉部，得到方形锂电池外包蓝膜双面胶带。

31、优选的，所述第一压敏胶液的制备包括：将固化剂、阻燃剂、增粘树脂、有机溶剂加入聚丙烯酸酯有机溶液中混合，并在1000～1200 rpm下分散30～60分钟，得到阻燃聚丙烯酸酯压敏胶液；或者，将固化剂、增粘树脂、有机溶剂加入聚丙烯酸酯溶液中混合，并在1000～1200 rpm下分散30～60分钟，得到耐电解液聚丙烯酸酯压敏胶液；其中，所述有机溶剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯或丙酮中的至少一种；所述第一压敏胶液的固体含量质量分数为20%-55%；

32、所述第二压敏胶液的制备包括：将固化剂、阻燃剂、增粘树脂、有机溶剂加入聚丙烯酸酯有机溶液中混合，并在1000～1200 rpm下分散30～60分钟，得到阻燃聚丙烯酸酯压敏胶液；其中所述有机溶剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、或丙酮中的至少一种；所述第二压敏胶液的固体含量质量分数为20%-55%；

33、所述热固化处理采用分段固化方式，所述分段固化方式包括：先在50～80℃下预固化1～2分钟；然后在90～120℃下主固化2～3分钟；

34、所述模切包括：沿双面胶带母卷的长度方向间隔去除部分胶带并保留离型层，使离型层形成超出胶面的抽拉部。

35、第三方面，本发明实施例提供了一种上述第一方面所述的方形锂电池外包蓝膜双面胶带的应用，所述方形锂电池外包蓝膜双面胶带用于方形锂电池包的装配；

36、所述方形锂电池包包括：多个方形锂电池电芯、隔热阻燃缓冲层以及所述方形锂电池外包蓝膜双面胶带；

37、所述方形锂电池外包蓝膜双面胶带的第一压敏胶层贴附于所述方形锂电池电芯的外表面；

38、所述隔热阻燃缓冲层设置于相邻两个方形锂电池电芯之间；

39、所述方形锂电池外包蓝膜双面胶带的第二压敏胶层贴附于所述隔热阻燃缓冲层上，以使相邻两个方形锂电池电芯通过所述方形锂电池外包蓝膜双面胶带和所述隔热阻燃缓冲层连接固定。

40、第四方面，本发明实施例提供了一种上述第一方面所述的方形锂电池外包蓝膜双面胶带用于方形锂电池包的装配方法，所述装配方法包括：

41、将方形锂电池外包蓝膜双面胶带第一侧的第一压敏胶层贴附于方形锂电池电芯外表面；

42、保留方形锂电池外包蓝膜双面胶带第二侧的离型膜，并在相邻方形锂电池电芯之间放置隔热阻燃缓冲层；

43、将多个方形锂电池电芯依次排列并进行位置对准；

44、在位置对准后，抽拉移除第二侧的离型膜，使第二压敏胶层暴露；

45、对相邻方形锂电池电芯施加压力，使第二压敏胶层与隔热阻燃缓冲层贴合固定。

46、本发明实施例提供的方形锂电池外包蓝膜双面胶带，通过在聚合物基膜两侧分别设置第一压敏胶层和第二压敏胶层，使方形锂电池外包蓝膜双面胶带能够同时实现电芯外表面贴附和隔热阻燃缓冲层连接，减少传统单面蓝膜胶带与阻燃双面胶带叠加使用造成的层数多、厚度大和重量高的问题。

47、同时，本发明通过设置具有覆盖部和抽拉部的离型层，使胶带能够在电芯定位后再通过抽拉方式移除离型层并完成贴合，从而减少大面积贴合时产生气泡和错位的风险，提高方形锂电池包的装配精度和装配效率。第一压敏胶层和第二压敏胶层中的至少一层采用阻燃聚丙烯酸酯压敏胶层，还能够提高胶带的阻燃性能和粘接可靠性。