一种可刻码膨胀胶带及其制备方法与流程

本发明属于膨胀胶带
技术领域：
，尤其涉及一种可刻码膨胀胶带及其制备方法。
背景技术：
：随着新能源产业的快速发展，新能源电池的安全性备受关注。在电芯制造，尤其是圆柱锂电池设计过程中，为了便于电芯与壳体的装配，两者之间必须预留一定的间隙。而间隙的存在，使得电池在使用过程中存在因电芯与壳体相对移动而导致电池短路等风险。目前，针对此问题，行业内的主流做法是在电芯上缠绕粘合具有膨胀功能的胶带，进而填补电芯和壳体之间的间隙。而在电芯制造过程中，为避免异常电池的产生，需对电芯进行编码，使得在入壳体注液前可追溯，故电芯上缠绕的膨胀胶带还需具备刻码功能。但市面上的膨胀胶带存在不稳定、粘性差、膨胀倍率低、易与电池的电解液发生反应、不具备刻码功能等问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种可刻码膨胀胶带及其制备方法，旨在解决现有技术中的胶带不具备刻码功能的技术问题。为实现上述目的，本发明实施例提供的一种可刻码膨胀胶带，包括主体基材层；该可刻码膨胀胶带还包括激光刻码胶粘层、透明胶粘层、膨胀材料层和离型层。可选地，所述激光刻码胶粘层、所述主体基材层、所述透明胶粘层、所述膨胀材料层和所述离型层依次复合形成所述可刻码膨胀胶带。可选地，所述刻码胶粘层为可激光雕刻的丙烯酸酯胶层、热熔胶层或橡胶终止胶层。可选地，所述刻码胶粘层的厚度为6～16微米，粘着力为2～4n/25mm。可选地，所述膨胀材料层为定向聚苯乙烯膜，其膨胀倍率为430～490％，其厚度为40～60微米。可选地，所述透明胶粘层为透明丙烯酸酯胶层，其厚度为2～6微米，其粘着力为1～10n/25mm。可选地，所述离型层为uv固化离型层。可选地，所述主体基材层的材质选自pet、bopet、pe、pvc或pp中的任意一种，其厚度为15～22微米。本发明实施例提供的可刻码膨胀胶带及其制备方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：该可刻码膨胀胶带，包括主体基材层、激光刻码胶粘层、透明胶粘层、膨胀材料层和离型层。膨胀材料层和主体基材层赋予该可刻码膨胀胶带膨胀功能并使其具有一定的挺度，并通过激光刻码胶粘层和透明胶粘层进行复合及赋予胶带刻码功能和粘接功能。膨胀材料层在电解液中可吸收大量溶剂而溶胀，可用于填充圆柱锂电池电芯与壳体之间的间隙。激光刻码胶粘层可激光雕刻二维码，用于入壳注液前电芯的追溯。激光刻码胶粘层的粘接性较好，粘接力大小可通过调整固化剂用量进行调节。因此该可刻码膨胀胶带具有高膨胀倍率、可刻码、粘接性可调、不与电解液反应等优点。为实现上述目的，本发明实施例还提供上述的可刻码膨胀胶带的制备方法，包括以下步骤：1)通过微凹涂布的方式在膨胀材料层的一面涂布离型层，经紫外固化后制得膨胀材料离型膜；2)在主体基材层的电晕面涂布激光刻码胶粘材料，形成激光刻码胶粘层，置于95～105℃的环境中烘干固化；固化后，所述激光刻码胶粘层与第二离型膜贴合，制得第一半成品；3)所述第一半成品放置在45～55℃的环境内熟化70～74小时，制得第二半成品；4)在所述第二半成品的主体基材层的非电晕面上涂布透明胶粘材料，烘干固化后与所述膨胀材料离型膜贴合，制得第三半成品；5)将所述第三半成品复卷，去除所述第二离型膜，制得所述可刻码膨胀胶带。可选地，所述第二离型膜为有机硅pet离型膜，其厚度为20～30微米。本发明实施例提供的可刻码膨胀胶带的制备方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：该可刻码膨胀胶带的制备方法具有工艺简单的优点，制备得到的可刻码膨胀胶带具有高膨胀倍率、可刻码、粘接性可调、不与电解液反应等优点。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的可刻码膨胀胶带的结构示意图。图2为本发明实施例提供的可刻码膨胀胶带的在圆柱形锂电池中的应用示意图。图3为本发明实施例1提供的可刻码膨胀胶带的粘接力测试图谱。图4为本发明实施例2提供的可刻码膨胀胶带的粘接力测试图谱。图5为本发明实施例3提供的可刻码膨胀胶带的粘接力测试图谱。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，提供一种可刻码膨胀胶带100，包括主体基材层120、激光刻码胶粘层110、透明胶粘层130、膨胀材料层140和离型层150。膨胀材料层140和主体基材层120赋予该可刻码膨胀胶带100膨胀功能并使其具有一定的挺度，并通过激光刻码胶粘层110和透明胶粘层130进行复合及赋予胶带刻码功能和粘接功能。膨胀材料层140在电解液中可吸收大量溶剂而溶胀，可用于填充圆柱锂电池电芯与壳体之间的间隙。如图2所示，该可刻码膨胀胶带100使用时缠绕在裸电芯200外周，当裸电芯200烘烤除水，注入电解液后，该可刻码膨胀胶带100在电解液中可吸收大量溶剂而溶胀。激光刻码胶粘层110可激光雕刻二维码，用于入壳注液前电芯的追溯。激光刻码胶粘层110的粘接性较好，粘接力大小可通过调整固化剂用量进行调节。因此该可刻码膨胀胶带100具有高膨胀倍率、可刻码、粘接性可调、不与电解液反应等优点。在本发明中，所述激光刻码胶粘层110、所述主体基材层120、所述透明胶粘层130、所述膨胀材料层140和所述离型层150依次复合形成所述可刻码膨胀胶带100。在本发明中，所述刻码胶粘层为可激光雕刻的丙烯酸酯胶层、热熔胶层或橡胶终止胶层，更优选为丙烯酸酯胶层。该丙烯酸酯胶层的粘着力大小可通过调整固化剂用量进行调节，在本发明的某些实施例中，所述固化剂的用量为0.01％～0.5％，具体可为0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.3％、0.4％或0.5％。在本发明中，所述刻码胶粘层的厚度为6～16微米，具体可为6微米、8微米、10微米、11微米、14微米或16微米。所述刻码胶粘层的粘着力为2～4n/25mm，具体可为2n/25mm、3n/25mm或4n/25mm。在本发明中，所述膨胀材料层140为定向聚苯乙烯膜，该定向聚苯乙烯膜的膨胀倍率为430～490％，具体可为430％、440％、460％、480％或490％。该定向聚苯乙烯膜的厚度为40～60微米，具体可为40微米、50微米或60微米。定向聚苯乙烯膜，简称为ops，是一种符合环保要求的材料，具有强度高，刚性大，形状稳定，且具有良好的光泽度和透明度。并且其加工方便。在本发明中，所述透明胶粘层130为透明丙烯酸酯胶层，该透明丙烯酸酯胶层的厚度为2～6微米，具体可为2微米、4微米或6微米。该透明丙烯酸酯胶层的粘着力为1～10n/25mm，具体可为1n/25mm、3n/25mm、5n/25mm、7n/25mm、9n/25mm或10n/25mm。在本发明中，所述离型层150为uv固化离型层150。在本发明中，所述主体基材层120的材质选自pet、bopet、pe、pvc或pp中的任意一种，其厚度为15～22微米，具体可为15微米、17微米、19微米、21微米和22微米。在本发明的另一个实施例中，如图1所示，提供一种上述的可刻码膨胀胶带100的制备方法，包括以下步骤：1)通过微凹涂布的方式在膨胀材料层140的一面涂布离型层150，经紫外固化后制得膨胀材料离型膜；2)在主体基材层120的电晕面涂布激光刻码胶粘材料，形成激光刻码胶粘层110，置于95～105℃的环境中烘干固化；固化后，所述激光刻码胶粘层110与第二离型膜贴合，制得第一半成品；3)所述第一半成品放置在45～55℃的环境内熟化70～74小时，制得第二半成品；4)在所述第二半成品的主体基材层120的非电晕面上涂布透明胶粘材料，烘干固化后与所述膨胀材料离型膜贴合，制得第三半成品；5)将所述第三半成品复卷，去除所述第二离型膜，制得所述可刻码膨胀胶带100。该可刻码膨胀胶带100的制备方法具有工艺简单的优点，制备得到的可刻码膨胀胶带100具有高膨胀倍率、可刻码、粘接性可调、不与电解液反应等优点。在本发明中，所述第二离型膜为有机硅pet离型膜，其厚度为20～30微米，具体可为20微米、25微米或30微米。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的可刻码膨胀胶带100的制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。在实施例1～3中的主体基材层120为19微米的pet膜。激光刻码胶粘层110为11微米的蓝色的丙烯酸酯胶层。透明胶粘层130为4微米的透明丙烯酸酯胶层。膨胀材料层140为50微米的定向聚苯乙烯膜，其膨胀倍率为460％。离型层150为uv固化离型层150。实施例1本实施例提供的可刻码膨胀胶带100的制备方法，包括以下步骤：1)通过微凹涂布的方式在膨胀材料层140的一面涂布离型层150，经紫外固化后制得膨胀材料离型膜；2)在主体基材层120的电晕面涂布蓝色丙烯酸酯胶，形成激光刻码胶粘层110，其中蓝色丙烯酸酯胶的固化剂含量0.05％；置于100℃的环境中烘干固化；固化后，所述激光刻码胶粘层110与第二离型膜贴合，制得第一半成品；3)所述第一半成品放置在50℃的环境内熟化72小时，制得第二半成品；4)在所述第二半成品的主体基材层120的非电晕面上涂布透明丙烯酸酯胶，烘干固化后与所述膨胀材料离型膜贴合，制得第三半成品；5)将所述第三半成品复卷，去除所述第二离型膜，制得所述可刻码膨胀胶带100。实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于：蓝色丙烯酸酯胶的固化剂含量为0.1％。本实施例的其余部分与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例1的解释，这里不再进行赘述。实施例3本实施例与实施例1的不同之处在于：蓝色丙烯酸酯胶的固化剂含量为0.15％。本实施例的其余部分与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例1的解释，这里不再进行赘述。实施例4如图3、图4和图5所示，本实施例对实施例1～3制得的可刻码膨胀胶带100的粘接力进行测试。测试步骤如下：在25℃、55％湿度的测试环境下，将可刻码膨胀胶带100裁成25mm宽样品，使用标准2kg碾压辊来回辊压3次，把膨胀胶带样品辊压在钢板上静置20min，300mm/min速度进行180°剥离力测试，所测剥离力即为该可刻码膨胀胶带100的粘接力。对比实施例1～3制得可刻码膨胀胶带100的粘接力测试结构可知，固化剂不同的可刻码的蓝色膨胀胶带粘接力不同，随固化剂的增加而减小。使用的固化剂含量为0.05％、0.10％、0.15％的可刻码膨胀胶带100的粘接力分别约为5n/25mm、4n/25mm、3n/25mm。因此，可根据实际使用要求在蓝色丙烯酸酯胶中添加不同用量的固化剂以调控膨胀胶带粘接力。实施例5本实施例对实施例3制得的可刻码膨胀胶带100的膨胀倍率进行测试。取一圆柱形锂电池的裸电芯，在其外部缠绕一单层30um铝箔，用可刻码膨胀胶带100缠绕一周并粘合。将贴好的电芯样品放入250mlpp瓶中，85℃烘烤10h，后注入电解液使其浸没过样品，密封浸泡2h。取出样品，常温静置30min后，使用数显千分测厚计测试铝箔和膨胀胶带总厚，减去30um铝箔厚度即为膨胀厚度。测试结果见表1。表1测试项目膨胀前胶带厚度膨胀后厚度膨胀倍率测试结果84um314um2.74倍由上述测试结果可知，该可刻码膨胀胶带100激光刻码后可用于填充圆柱锂电池电芯与壳体之间的间隙。实施例6本实施例提供的可刻码膨胀胶带100的制备方法，包括以下步骤：1)通过微凹涂布的方式在膨胀材料层140的一面涂布离型层150，经紫外固化后制得膨胀材料离型膜；2)在主体基材层120的电晕面涂布蓝色丙烯酸酯胶，形成激光刻码胶粘层110，其中蓝色丙烯酸酯胶的固化剂含量0.05％；置于95℃的环境中烘干固化；固化后，所述激光刻码胶粘层110与第二离型膜贴合，制得第一半成品；3)所述第一半成品放置在45℃的环境内熟化74小时，制得第二半成品；4)在所述第二半成品的主体基材层120的非电晕面上涂布透明丙烯酸酯胶，烘干固化后与所述膨胀材料离型膜贴合，制得第三半成品；5)将所述第三半成品复卷，去除所述第二离型膜，制得所述可刻码膨胀胶带100。实施例7本实施例提供的可刻码膨胀胶带100的制备方法，包括以下步骤：1)通过微凹涂布的方式在膨胀材料层140的一面涂布离型层150，经紫外固化后制得膨胀材料离型膜；2)在主体基材层120的电晕面涂布蓝色丙烯酸酯胶，形成激光刻码胶粘层110，其中蓝色丙烯酸酯胶的固化剂含量0.05％；置于105℃的环境中烘干固化；固化后，所述激光刻码胶粘层110与第二离型膜贴合，制得第一半成品；3)所述第一半成品放置在55℃的环境内熟化70小时，制得第二半成品；4)在所述第二半成品的主体基材层120的非电晕面上涂布透明丙烯酸酯胶，烘干固化后与所述膨胀材料离型膜贴合，制得第三半成品；5)将所述第三半成品复卷，去除所述第二离型膜，制得所述可刻码膨胀胶带100。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 

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