阅读说明：本技术 一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带及其制备方法 (Carbon-coated aluminum foil conductive adhesive tape for lithium battery and preparation method thereof ) 是由 王志军 李财生 钟永旺 沈敦海 贺平 于 2020-05-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带,包括铝箔基材和胶粘剂层,所述胶粘剂层包括如下重量份组分：丙烯酸酯聚合物70-90份、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料1-5份、固化剂1-2份、溶剂10-30份；本发明还公开了一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带的制备方法。本发明采用表面含有巯基的聚多巴胺对导电填料进行包覆处理,有效改善了导电填料在丙烯酸酯聚胶粘剂中分散性,提高了粘结剂的导电性,同时改善了涂层的粘结性能。(The invention discloses a carbon-coated aluminum foil conductive adhesive tape for a lithium battery, which comprises an aluminum foil substrate and an adhesive layer, wherein the adhesive layer comprises the following components in parts by weight: 70-90 parts of acrylate polymer, 1-5 parts of polydopamine coated conductive filler with sulfydryl on the surface, 1-2 parts of curing agent and 10-30 parts of solvent; the invention also discloses a preparation method of the carbon-coated aluminum foil conductive adhesive tape for the lithium battery. The invention adopts polydopamine with sulfydryl on the surface to coat the conductive filler, effectively improves the dispersibility of the conductive filler in the acrylate adhesive, improves the conductivity of the adhesive and improves the adhesive property of the coating.)

一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝箔材料技术领域，尤其涉及一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带及其制备方法。

背景技术

在锂电池组装应用中需要用到保护用导电铝箔胶带，其功能为消除电磁(EMI)干扰，隔离电磁波对人体的伤害，避免不需要电压与电流而影响功能。另外保护集流体不被电解液腐蚀，对于接地后之静电泄放有良好的效果。导电铝箔胶带由铝箔基材和涂覆在基材表面粘结剂组成，为了提高铝箔胶带的导电性能，通过需要在粘结剂中添加导电颗粒，但是由于导电颗粒在树脂中的分散性不佳直接影响了胶粘剂层的导电效果。因此，改善粘结剂层的导电性是提高导电铝箔胶带导电性能的关键。

发明内容

本发明提出了一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带，采用表面含有巯基的聚多巴胺对导电填料进行包覆处理，有效改善了导电填料在丙烯酸酯聚胶粘剂中分散性，提高了粘结剂的导电性，同时改善了涂层的粘结性能。

本发明提出的一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带，包括铝箔基材和胶粘剂层，所述胶粘剂层包括如下重量份组分：丙烯酸酯聚合物70-90份、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料1-5份、固化剂1-2份、溶剂10-30份。

优选地，表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料中导电填料为碳纳米管、石墨烯、炭黑、导电玻璃纤维中的一种或的两种以上混合物。

优选地，表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料的制备工艺包括：将导电填料超声分散在水溶液中，搅拌条件下加入多巴胺盐酸盐，搅拌反应10-20min，加入Tris缓冲溶液调节pH至8-9，继续反应15-20h得到聚多巴胺包覆导电填料；将聚多巴胺包覆导电填料超声分散在Tris缓冲溶液中，加入巯基丙酸，搅拌反应1-2h得到表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料。

优选地，导电填料和多巴胺盐酸盐的重量比为1-2：1；聚多巴胺包覆导电填料与巯基丙酸的重量比为1-1.5：1。

优选地，固化剂为异氰酸酯、咪唑、三乙胺、2-乙基-4-甲基咪唑中的一种。

优选地，溶剂为乙酸乙酯或甲苯。

优选地，溶剂为乙酸乙酯。

本发明还提出了一种所述锂电池用涂碳铝箔导电胶带的制备方法，包括如下步骤：按重量配比将丙烯酸酯聚合物、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料、固化剂、溶剂混合均匀得到粘胶剂；将胶粘剂涂布在铝箔基材表面，经固化得到锂电池用涂碳铝箔导电胶带。

优选地，固化温度为70-90℃，固化时间为5-10min。

优选地，胶粘剂涂布的厚度为10-30微米。

本发明在传统丙烯酸酯粘结剂的基础上，采用表面含巯基的聚多巴胺对导电填料进行包覆，有效改善了导电填料团聚现象，在丙烯酸酯粘结剂中能够很好的分散开，从而提高了粘结剂的导电性能；同时聚多巴胺表面的巯基与丙烯酸酯聚合物中的双键进行点击反应，在粘结剂体系中形成网络结构，粘结强度大大增强，有助于粘结剂的耐热性能，同时聚多巴胺的引入进一步提高了粘结剂的粘结性能。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带，包括铝箔基材和胶粘剂层，所述胶粘剂层包括如下重量份组分：丙烯酸酯聚合物70份、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料1份、异氰酸酯1份、乙酸乙酯10份；

表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料的制备工艺包括：将碳纳米管超声分散在水溶液中，搅拌条件下加入多巴胺盐酸盐，搅拌反应10min，加入Tris缓冲溶液调节pH至8.5，继续反应15h得到聚多巴胺包覆导电填料；将聚多巴胺包覆导电填料超声分散在Tris缓冲溶液中，加入巯基丙酸，搅拌反应1h得到表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料；其中，碳纳米管和多巴胺盐酸盐的重量比为1：1；聚多巴胺包覆导电填料与巯基丙酸的重量比为1：1；

所述的锂电池用涂碳铝箔导电胶带的制备方法，包括如下步骤：按重量配比将丙烯酸酯聚合物、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料、异氰酸酯、乙酸乙酯混合均匀得到粘胶剂；将胶粘剂涂布在铝箔基材表面，在70℃下固化10min得到锂电池用涂碳铝箔导电胶带胶；粘剂涂布的厚度为10微米。

实施例2

一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带，包括铝箔基材和胶粘剂层，所述胶粘剂层包括如下重量份组分：丙烯酸酯聚合物90份、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料5份、咪唑2份、甲苯30份；

表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料的制备工艺包括：将石墨烯超声分散在水溶液中，搅拌条件下加入多巴胺盐酸盐，搅拌反应20min，加入Tris缓冲溶液调节pH至8.5，继续反应20h得到聚多巴胺包覆导电填料；将聚多巴胺包覆导电填料超声分散在Tris缓冲溶液中，加入巯基丙酸，搅拌反应1h得到表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料；其中，石墨烯和多巴胺盐酸盐的重量比为1：1；聚多巴胺包覆导电填料与巯基丙酸的重量比为1.5：1；

所述的锂电池用涂碳铝箔导电胶带的制备方法，包括如下步骤：按重量配比将丙烯酸酯聚合物、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料、咪唑、甲苯混合均匀得到粘胶剂；将胶粘剂涂布在铝箔基材表面，在90℃下固化5min得到锂电池用涂碳铝箔导电胶带；胶粘剂涂布的厚度为30微米。

实施例3

一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带，包括铝箔基材和胶粘剂层，所述胶粘剂层包括如下重量份组分：丙烯酸酯聚合物80份、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料3份、三乙胺1.5份、乙酸乙酯20份；

表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料的制备工艺包括：将石墨烯和导电玻璃纤维超声分散在水溶液中，搅拌条件下加入多巴胺盐酸盐，搅拌反应15min，加入Tris缓冲溶液调节pH至8.5，继续反应18h得到聚多巴胺包覆导电填料；将聚多巴胺包覆导电填料超声分散在Tris缓冲溶液中，加入巯基丙酸，搅拌反应1h得到表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料；其中，石墨烯和导电玻璃纤维的总量与多巴胺盐酸盐的重量比为1.5：1，其中石墨烯和导电玻璃纤维的重量比为1：1；聚多巴胺包覆导电填料与巯基丙酸的重量比为1.3：1；

所述的锂电池用涂碳铝箔导电胶带的制备方法，包括如下步骤：按重量配比将丙烯酸酯聚合物、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料、三乙胺、乙酸乙酯混合均匀得到粘胶剂；将胶粘剂涂布在铝箔基材表面，在80℃下固化8min得到锂电池用涂碳铝箔导电胶带；胶粘剂涂布的厚度为20微米。

实施例4

一种锂电池用涂碳铝箔导电胶带，包括铝箔基材和胶粘剂层，所述胶粘剂层包括如下重量份组分：丙烯酸酯聚合物80份、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料3份、2-乙基-4-甲基咪唑1.5份、乙酸乙酯20份；

表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料的制备工艺包括：将碳纳米管和炭黑超声分散在水溶液中，搅拌条件下加入多巴胺盐酸盐，搅拌反应15min，加入Tris缓冲溶液调节pH至8.5，继续反应18h得到聚多巴胺包覆导电填料；将聚多巴胺包覆导电填料超声分散在Tris缓冲溶液中，加入巯基丙酸，搅拌反应1h得到表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料；其中，碳纳米管和炭黑的总量与多巴胺盐酸盐的重量比为1.5：1，其中碳纳米管和炭黑的重量比为1：1；聚多巴胺包覆导电填料与巯基丙酸的重量比为1.3：1；

所述的锂电池用涂碳铝箔导电胶带的制备方法，包括如下步骤：按重量配比将丙烯酸酯聚合物、表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料、2-乙基-4-甲基咪唑、乙酸乙酯混合均匀得到粘胶剂；将胶粘剂涂布在铝箔基材表面，在80℃下固化8min得到锂电池用涂碳铝箔导电胶带；胶粘剂涂布的厚度为20微米。

对照例

与实施例4相同，除了将表面含巯基的聚多巴胺包覆导电填料化成碳纳米管和炭黑。

将实施例1-4以及对照例的所得的锂电池用涂碳铝箔导电胶带进行性能试验，测试结果如下所示：

从上述测试结果可以看出，本发明采用表面含巯基的聚多巴胺对导电填料进行包覆，有效提高了导电填料的分散性，从而提高了粘结层的导电性和玻璃强度，同时耐热性也有所改善。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。