填充間隙用溶脹膠帶的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是分案申請，原申請的申請?zhí)枮?201280016033. 4"，申請日為2012年1月 27日，發(fā)明名稱為"填充間隙用溶脹膠帶"。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種填充間隙用溶脹膠帶以及填充間隙的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 通常而言，必須對兩個(gè)間隔對象之間的間隙進(jìn)行填充。并且，經(jīng)常需要使兩個(gè)間隔 開來形成間隙的對象通過填充這些間隙而被固定。
[0004] 例如，在將電極組件收納于圓柱形殼體中以制造電池時(shí)，電極組件的尺寸通常比 圓柱形殼體的尺寸要小。因此，在電極組件和殼體內(nèi)壁之間會(huì)形成間隙。在這種情況下，收 納于殼體中的電極組件可能由于外部振動(dòng)或外部沖擊而在殼體內(nèi)部移動(dòng)。電極組件的這種 移動(dòng)可能導(dǎo)致電池內(nèi)部電阻的增大或者電極片的損壞，從而極大地劣化電池的性能。因此， 有必要對間隙進(jìn)行填充并固定電極組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題
[0006] 本發(fā)明旨在提供一種填充間隙用的溶脹膠帶以及填充間隙的方法。
[0007] 技術(shù)方案
[0008] 本發(fā)明的一方面提供一種填充間隙用的溶脹膠帶。例如，所述膠帶可以包括基底 層，和在所述基底層的至少一個(gè)表面上形成的壓敏粘合層。上述基底層具有在縱向上變形 的性質(zhì)（例如，當(dāng)該基底層與流體（比如液體）接觸時(shí)），或者可以包含氨基甲酸酯鍵、酯鍵 或醚鍵，或可以包含纖維素酯化合物。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，該基底層可以是在縱向上 溶脹的基底層，例如，當(dāng)所述基底層與流體（比如液體）接觸時(shí)。
[0009] 此處所使用的術(shù)語"填充間隙用溶脹膠帶"可以是指一種起到對間隔開的兩個(gè)對 象之間的間隙進(jìn)行填充，并在必要時(shí)使這兩個(gè)對象相互固定的作用的膠帶。根據(jù)一個(gè)示例 性實(shí)施方案，所述溶脹膠帶，例如，以通過所述壓敏粘合層為介質(zhì)粘貼于其間形成有間隙的 兩個(gè)對象中任意一個(gè)之上的狀態(tài)，可以在所述基底層與比如液體的流體接觸時(shí)實(shí)現(xiàn)三維 (3D)形狀，該形狀能夠通過壓敏粘合層的固定力和經(jīng)由溶脹基底層所產(chǎn)生的力之間的相互 平衡而填充間隙。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，間隔開來形成間隙的兩個(gè)對象中的每個(gè)都可 以是電池的電極組件和收納該組件的殼體，但本發(fā)明并不局限于此。在這種情況下，所述膠 帶可以是例如用于電極組件的密封膠帶，且可以用于防止電極組件的解體以及將該電極組 件固定在電池的殼體內(nèi)。
[0010] 圖1為顯示了由溶脹膠帶通過在間隙中實(shí)現(xiàn)3D形狀而填充該間隙的過程的示意 圖。
[0011] 如圖1中所示，膠帶101通過壓敏粘合層而粘貼于其間形成有間隙的兩個(gè)對象103 和104中的任意一個(gè)對象104之上。例如，將流體引入上述粘貼狀態(tài)下的間隙中，從而接觸 溶脹膠帶101的基底層并引起該基底層在縱向上的溶脹。在這種情況下，由于所述基底層 在膠帶101通過壓敏粘合層而固定于對象104上的狀態(tài)下發(fā)生溶脹，因此溶脹膠帶102可 以實(shí)現(xiàn)3D形狀。通過上述3D形狀可以對間隙進(jìn)行填充，并且可以在必要時(shí)使其間形成有 間隙的兩個(gè)對象103和104相互固定。
[0012] 就此而言，通過所述溶脹膠帶實(shí)現(xiàn)的3D形狀的尺寸，即間隙寬度，可以在例如 0. 001謹(jǐn)至2.Ctam、0. 001謹(jǐn)至1. 0mm或0· 01謹(jǐn)至0· 5謹(jǐn)?shù)姆秶鷥?nèi)。然而，上述3D形狀的尺 寸可以根據(jù)應(yīng)用溶脹膠帶的間隙的具體種類而變化，但本發(fā)明并不局限于此。如以下所將 要公開的，根據(jù)應(yīng)用溶脹膠帶的間隙的尺寸，3D形狀的尺寸可以例如通過調(diào)節(jié)壓敏粘合層 的剝離強(qiáng)度或基底層的應(yīng)變而進(jìn)行控制。
[0013] 在所述膠帶中包括的基底層可以是，例如，當(dāng)該基底層與流體比如液體接觸時(shí)具 有在縱向上變形的性質(zhì)的基底層。例如，所述基底層可以是當(dāng)該基底層與上述流體接觸時(shí) 具有在縱向上溶脹的性質(zhì)的基底層。
[0014] 在全說明書中，此處所使用的術(shù)語"縱向"可以是指當(dāng)基底層保持在平坦的水平面 上時(shí)，與該基底層的厚度方向（例如，圖2中所示的箭頭所指示的方向）垂直的方向。另 外，術(shù)語"垂直"或"水平"可以是指在對所需效果不造成損害的范圍內(nèi)基本上垂直或水平， 并且例如可以包含±10°、±5°或±3°的誤差。
[0015] 可以使用可在包括寬度、長度或?qū)蔷€方向的任意方向上發(fā)生變形（例如溶脹） 的基底層而沒有限制，只要該基底層具有在縱向上變形（例如溶脹）的性質(zhì)即可。
[0016] 根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，根據(jù)下面的等式1，所述基底層在縱向上的應(yīng)變可以為 10%或大于10%。
[0017] [等式 1]
[0018] 基底層縱向應(yīng)變=(I^-U/QXIOO
[0019] 在等式1中，Q表示在所述基底層與流體接觸前該基底層的初始長度；L2表示在 室溫或60°C下所述基底層與所述流體接觸24小時(shí)后測得的該基底層的長度。
[0020] 對于根據(jù)等式1的計(jì)算，基底層所接觸的流體的具體種類，是根據(jù)待填充間隙的 具體狀態(tài)而進(jìn)行選擇的，但本發(fā)明并不局限于此。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，當(dāng)待填充的間 隙由電極組件和收納該電極組件的殼體形成時(shí)，所述流體可以是待注入殼體內(nèi)部的液態(tài)的 電解質(zhì)。就此而言，術(shù)語"電解質(zhì)"可以是指將用于例如電池等中的離子傳導(dǎo)介質(zhì)。
[0021] 另外，在本說明書中，術(shù)語"室溫"可以是指不被加熱或冷卻的自然發(fā)生的溫度，例 如可以是指約l〇°C至約30°C、約20°C至約30°C或約25°C。
[0022] 基底層在縱向上的應(yīng)變可以根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的3D形狀的尺寸而變形，例如可以為 30%或大于30%、40%或大于40%、50%或大于50%、60%或大于60%、70%或大于70%、 80 %或大于80 %、或者90 %或大于90 %。對于基底層在縱向上的應(yīng)變的上限沒有特殊限 制。換句話說，應(yīng)變值越高，可實(shí)現(xiàn)的3D形狀越大，因此可以例如根據(jù)所需3D形狀的尺寸 而對應(yīng)變進(jìn)行控制。例如，基底層的應(yīng)變上限可以為約500%。
[0023] 在等式1中，LdPL2表示基底層與流體接觸前、后的基底層長度。相對于基底層， 在預(yù)定方向上測量該長度。只要在測量LJPL2時(shí)應(yīng)用相同的方向，則對于長度測量的具體 方向沒有特殊限制。
[0024] 例如，當(dāng)基底層為矩形片狀形狀時(shí)，該基底層的長度可以是在寬度、長度或?qū)蔷€ 方向上的長度，或者可以是在平面上的任意方向上的長度。然而，由于在測量LdPL2時(shí)可 以應(yīng)用相同的長度測量方向，因此，例如，當(dāng)基底層的寬度長度用作1^時(shí)，則該基底層的寬 度長度也用作L2。
[0025] 對于基底層的形狀沒有特殊限制，但是例如可以為膜或片的形狀。另外，所述具有 膜或片形狀的基底層可以為例如矩形、圓形、三角形或無規(guī)則的形狀。
[0026] 用于基底層的材料可以包括能夠具有上述應(yīng)變的任意材料。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施 方案，所述基底層可以是聚合物膜或片，且可以是通過在制造過程中的拉伸或收縮條件而 制得當(dāng)該基底層與流體接觸時(shí)具有上述變形性質(zhì)的膜或片。
[0027] 根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，可以使用包含氨基甲酸酯鍵、酯鍵或醚鍵，或纖維素酯 化合物的基底層作為所述基底層。
[0028] 上述基底層可以包含，例如，基于丙烯酸酯的基底層、基于聚氨酯的基底層、基于 環(huán)氧的基底層或基于纖維素的基底層。
[0029] 根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，可以使用活性能量射線可固化組合物的澆鑄層（cast layer)作為所述基于丙烯酸酯、所述基于聚氨酯或所述基于環(huán)氧的基底層。
[0030] 此處所使用的術(shù)語"澆鑄層"可以是指采用澆鑄法對可固化組合物進(jìn)行涂布后通 過固化涂層而形成的基底層。
[0031] 另外，如上所述的術(shù)語"活性能量射線可固化組合物"可以是指一種用活性能量射 線照射而固化的組合物。如上所述的活性能量射線的范圍也可以包括例如α-粒子束、質(zhì) 子束、中子束和電子束的粒子束，以及微波、紅外線（IR)、紫外線（UV)、X射線和γ射線。
[0032] 所述組合物可以包含，例如，活性能量射線可固化丙烯酸酯化合物和自由基可聚 合稀釋劑。
[0033] 如上所述的活性能量射線可固化丙烯酸酯化合物可以包括，例如，在本領(lǐng)域中已 知作為光固化低聚物的聚氨酯丙烯酸酯。
[0034] 所述聚氨酯丙烯酸酯可以包括，例如，包含含有羥基的（甲基）丙烯酸酯和多異氰 酸酯化合物的混合物的反應(yīng)物。就此而言，所述多異氰酸酯化合物可以是含有至少兩個(gè)異 氰酸酯基的化合物，例如脂族、脂環(huán)族或芳族多異氰酸酯，且具體可以包括例如2, 4-甲苯 二異氰酸酯、2, 6-甲苯二異氰酸酯、1，3-苯二亞甲基二異氰酸酯、1，4-苯二亞甲基二異氰 酸酯、二苯基甲烷_4,4'-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。另外，所述含有羥基的（甲 基）丙烯酸酯可以包括（甲基）丙烯酸羥基烷基酯，例如（甲基）丙烯酸2-羥乙酯、（甲 基）丙烯酸2-羥丙酯、（甲基）丙烯酸4-羥丁酯、（甲基）丙烯酸6-羥己酯或（甲基）丙 烯酸8-羥辛酯，但本發(fā)明并不局限于此。
[0035] 所述聚氨酯丙烯酸酯可以包括，例如，包含含有羥基的（甲基）丙烯酸酯和在其 末端含有異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物的反應(yīng)物，例如包含多異氰酸酯和多元醇酯的混合 物的反應(yīng)物。所述多元醇酯可以包括，例如，多元醇和/或多元醇醚，以及用酸組分如二元 酸或其酐酯化的反應(yīng)物。所述多元醇可以包括例如乙二醇、丙二醇、環(huán)己烷二甲醇、3-甲 基-1，5-戊二醇等；所述多元醇醚可以包括例如，聚亞烷基二醇如聚乙二醇