一种胶粘结构、包含该胶粘结构的电化学装置和电子装置的制作方法

1.本技术涉及电化学领域，具体涉及一种胶粘结构、包含该胶粘结构的电化学装置和电子装置。

背景技术：

2.锂离子电池作为利用电能-化学能转换装置的典型代表，越来越广泛地应用于各个领域中。
3.现有的圆柱形锂离子电池由于电极组件与壳体之间存在一定的间隙，在跌落、滚筒过程中，电极组件与壳体发生相对运动，造成电压降失效、极片断裂、极耳断裂等严重后果。为了解决上述问题，本领域技术人员利用溶胀胶纸浸泡电解液后，胶纸沿自身长、宽、厚三个方向实现三维延伸，以填充电极组件与壳体之间的间隙，从而束缚电极组件在壳体内的震动摇晃，进而缓冲跌落、滚筒应力，提高锂离子电池的安全性。
4.然而，目前使用的溶胀胶纸存在一些应用上的劣势，例如，材质硬、服帖性差，不能适应各种曲率的电极组件，置入壳体前有翘边；滚球测试时初粘力小，不能做到快速粘附、固定粘附对象，无法适应高速生产线；溶胀后仅依靠填充抵接固定，对于滚筒、震动等要求高的应用场合，会发生失效现象等。由于这些劣势，采用上述溶胀胶纸的锂离子电池往往具有较差的安全性能。

技术实现要素：

5.本技术提供了一种胶粘结构、包含该胶粘结构的电化学装置和电子装置，以改善电化学装置的安全性能。
6.需要说明的是，在以下内容中，以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本技术，但是本技术的电化学装置并不仅限于锂离子电池。具体技术方案如下：
7.本技术第一方面提供了一种胶粘结构，其包括溶胀层及设置于溶胀层至少一个表面的粘结层；溶胀层包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)。
8.其中，粘结层的设置，使胶粘结构将电极组件与壳体有效粘附在一起，本技术胶粘结构对电极组件的束缚力，较现有技术中利用抵接固定对电极组件的束缚力更强，能够适用于震动、滚筒要求较高的各种曲率电极组件。溶胀层中的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的丙烯腈具有良好的耐化学腐蚀性、耐热性及硬度，丁二烯具有较高的弹性和韧性，苯乙烯具有热塑性的加工特性，利用上述三种物质形成的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物形成的溶胀层，由于丙烯腈、丁二烯和苯乙烯间的协同作用，使胶粘结构具有良好的柔软度和服帖性，能够快速粘附电极组件与壳体、以及适用于电极组件终止部位的绝缘固定。将该胶粘结构在冷干系统中于2℃至10℃下搁置24h，胶粘结构仍能保持无翘边。本技术的胶粘结构在电解液中85℃下浸泡4h，溶胀层中的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在电解液的作用下，分子间相对固定位置被挤兑放大，分子间作用力减弱，使胶粘结构沿自身长度方向、宽度方向和厚度方向三维延伸，胶粘结构的三维体积膨胀率高达180％至500％。因此，本技术的胶粘
结构能够有效三维填充壳体与电极组件之间的间隙，同时具有良好的弹性及附着性，有效缓冲跌落、滚筒等产生的应力，以保持胶粘结构对电极组件的良好束缚效果，从而有效改善电化学装置的安全性能。
9.本技术对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的重均分子量没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。例如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的重均分子量可以为50000至700000。
10.在本技术的一些实施例中，基于溶胀层的总质量，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比例为85％至98％。例如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比例可以为85％、90％、95％、98％或其数值范围间的任一数值。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比例过低(例如低于85％)，胶粘结构三维体积膨胀率减小，胶粘结构对电极组件的束缚效果将变差；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比例过高(例如高于98％)，胶粘结构三维体积膨胀率过高，将影响电化学装置的膨胀性能。将溶胀层中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比例控制在上述范围内，更有利于胶粘结构对电极组件与壳体间的有效填充，从而更有效地提升电化学装置的安全性能。
11.在本技术的一些实施例中，基于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的总质量，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的质量比例为(5-20):(55-80):(5-25)。例如，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的质量比例为5:65:25、5:80:15、10:75:15、18:60:22、20:75:5或其数值范围间的任一数值。通过将丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的质量比例控制在上述范围内，更有利于改善胶粘结构对电极组件与壳体间的有效填充，从而更有效地提升电化学装置的安全性能。
12.在本技术的一些实施例中，溶胀层还包括功能树脂，功能树脂包括苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)、聚氨酯弹性体、热塑性弹性体(tpe/tpr)、聚氨酯丙烯酸酯(pua)、聚异丁烯或聚丁二烯中的至少一种。在溶胀层中进一步加入功能树脂，使胶粘结构高温(＞60℃)下长时间(＞4h)浸泡于电解液中，仍保持完好的膨胀形态，能够有效改善电化学装置的安全性能。
13.本技术对sebs和eva的重均分子量没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。例如，sebs的重均分子量可以为80000至150000，eva的分子量为342.43。
14.本技术对功能树脂在溶胀层中的质量比例没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。例如，基于溶胀层的总质量，功能树脂的质量比例可以为2％至15％。功能树脂的质量比例在该范围内，更利于改善胶粘结构在高温长时间浸泡于电解液中的膨胀形态，进而有效改善电化学装置的安全性能。
15.在本技术的一些实施例中，胶粘结构的厚度为20μm至50μm。例如，胶粘结构的厚度可以为20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm或其数值范围间的任一数值。通过将胶粘结构的厚度控制在上述范围内，胶粘结构能够通过沿其自身长、宽、厚三方向的三维延伸合理填充电极组件与壳体之间的间隙，有利于提高胶粘结构对电极组件的束缚效果，并且，有利于减小锂离子电池的体积，进而使电化学装置的能量密度得以提高。
16.在本技术的一些实施例中，溶胀层的厚度为10μm至30μm。例如，溶胀层的厚度可以为10μm、15μm、20μm、25μm、30μm或其数值范围间的任一数值。溶胀层的厚度过小(例如小于10μm)，胶粘结构的溶胀效果受到影响；溶胀层的厚度过大(例如大于30μm)，使胶粘结构的
厚度增大，电极组件与壳体之间的距离需要随之增大以满足胶粘结构所需间隙，将增大电化学装置的体积，从而降低电化学装置的能量密度。
17.在本技术的一些实施例中，粘结层的厚度为5μm至10μm。例如，粘结层的厚度可以为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm或其数值范围间的任一数值。粘结层的厚度过小(例如小于5μm)，胶粘结构与电极组件或壳体之间的粘结力降低，胶粘结构对电极组件或壳体的粘附效果将变差；粘结层的厚度过大(例如大于10μm)，使胶粘结构的厚度增大，电极组件与壳体之间的距离需要随之增大以满足胶粘结构所需间隙，将增大电化学装置的体积，从而降低电化学装置的能量密度。
18.需要说明，粘结层可以设置在溶胀层一个的表面上，也可以设置在溶胀层的两个表面上。一些实施例中，粘结层分别设置于溶胀层的两个表面上。溶胀层两侧的粘结层可以相同，也可以不同。
19.在本技术的一些实施例中，粘结层的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯(pp)、热熔型苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯橡胶(sis)、聚乙烯或聚酰胺中的至少一种。选用上述材料作为粘结层的材料，有利于提高胶粘结构与电极组件之间的粘结力。
20.在本技术的一些实施例中，粘结层的粘结力为0.15n/mm至0.5n/mm。表明粘结层与电极组件和/或壳体之间具有优异的粘结性能，能够有效提升胶粘结构对电极组件的束缚效果，进而改善电化学装置的安全性能。
21.在本技术的一些实施例中，将胶粘结构在电解液中于85℃下浸泡4h，胶粘结构的三维体积膨胀率为180％至500％，优选为200％至450％，表明胶粘结构在高温下浸泡电解液后能够沿自身长度方向、宽度方向和厚度方向三维延伸，具有良好的膨胀率，进而有效填充电极组件与壳体之间的间隙，使电极组件得以固定，从而有效改善电化学装置的安全性能。
22.在本技术的一些实施例中，胶粘结构的滚球初粘≥8#，表明胶粘结构具有良好的初粘性能，能够有效提升胶粘结构对电极组件的束缚效果，从而改善电化学装置的安全性能。在本技术中，测试滚球初粘时所使用的钢球的尺寸按钢球英制直径的32倍值编排球号，具体地，钢球的直径为1/32英寸时球号记为1#、钢球的直径为2/32英寸时球号记为2#，依次类推，钢球的直径为8/32英寸时球号记为8#、钢球的直径为31/32英寸时球号记为31#、钢球的直径为32/32英寸(即1英寸)时球号记为32#。
23.在本技术的一些实施例中，胶粘结构的抗拉强度为0.2n/mm至0.5n/mm，表明胶粘结构具有良好的抗拉强度，能够有效提升胶粘结构的使用寿命，从而提高电化学装置的安全性能。
24.在本技术中，将前述任一方案的胶粘结构在电解液中于85℃下浸泡24h后，利用彩通(pantone)国际标准比卡对照，电解液的号与同等条件下的空白电解液对比，号保持一致，且胶粘结构的形态保持完好。表明本技术提供的胶粘结构具有良好的耐电解液性能，从而有利于提高电化学装置的安全性能、延长电化学装置的使用寿命。
25.在本技术中，胶粘结构还包括防粘层，防粘层设置于粘结层的外表面，可以理解，粘结层的内表面与溶胀层的表面粘结，因此，防粘层设置于粘结层的外表面。防粘层的设置，使胶粘结构在卷绕包装时，避免了粘结层粘附在非目标粘结对象上，更利于胶粘结构的存储和运输。
26.在本技术中，防粘层包括离型纸或离型膜。本技术对离型纸或离型膜的种类没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。
27.本技术对胶粘结构的制备方法没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。例如，本技术采用粘结层分别设置于溶胀层两个表面举例说明，两个粘结层分别为第一粘结层和第二粘结层，第一粘结层和第二粘结层可以相同也可以不同，具体可以采用如下制备胶粘结构的方法，其包括以下步骤：
28.(1)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物经过熔融挤出、流延、冷却成型、牵引和150℃至200℃热处理1h至2h，消除应力，得到10μm至30μm的溶胀层；
29.(2)在溶胀层的一面涂布第一粘结层的材料，得到5μm至10μm的第一粘结层；
30.(3)在溶胀层的另一面涂布第二粘结层的材料，得到5μm至10μm的第二粘结层；即得到本技术的胶粘结构。
31.本技术的第二方面提供了一种电化学装置，其包括电极组件、壳体和前述任一方案所述的胶粘结构，粘结层与电极组件外表面和/或壳体粘结。具体地，胶粘结构的第一粘结层与电极组件外表面粘结，胶粘结构在电解液中浸泡后发生膨胀，胶粘结构的第二粘结层与壳体接触发生粘结。这样，胶粘结构有效填充了壳体与电极组件之间的间隙，电极组件被紧密束缚。由此，电化学装置在跌落或滚筒时，能够有效防止电极组件与壳体发生相对运动，避免电化学装置产生电压降失效、极片断裂或极耳断裂等严重后果，从而有效提高电化学装置的安全性能。
32.本技术对电极组件的结构没有特别限制，可以包括卷绕结构或叠片结构。在本技术中，电极组件包含隔膜、正极极片和负极极片。隔膜用以分隔正极极片和负极极片，以防止电化学装置内部短路，其允许电解质离子自由通过，完成电化学充放电过程的作用。其中，本技术对隔膜、正极极片和负极极片的数量和种类没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。
33.本技术的正极极片包括正极集流体和正极活性材料层。本技术对正极集流体和正极活性材料层没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。需要说明，正极活性材料层可以设置于正极集流体厚度方向上的一个表面上，也可以设置于正极集流体厚度方向上的两个表面上。这里的“表面”可以是正极集流体的全部区域，也可以是正极集流体的部分区域，本技术没有特别限制，只要能实现本技术目的即可。
34.本技术的负极极片包括负极集流体和负极活性材料层。本技术对负极集流体和负极活性材料层没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。需要说明，负极活性材料层可以设置于负极集流体厚度方向上的一个表面上，也可以设置于负极集流体厚度方向上的两个表面上。这里的“表面”可以是负极集流体的全部区域，也可以是负极集流体的部分区域，本技术没有特别限制，只要能实现本技术目的即可。
35.在本技术的一些实施例中，电极组件为叠片结构或卷绕结构，胶粘结构设置于电极组件外表面与壳体之间。这样，可以有效降低由于抵接固定而导致胶粘结构对电极组件束缚效果变差的风险。基于电极组件外表面的总面积，胶粘结构的粘结面积占比为10％至100％。
36.根据电极组件与壳体之间的距离，选择上述范围内的胶粘结构在电极组件外表面上的粘结面积占比，以充分填充电极组件与壳体之间的间隙，改善电极组件的固定效果。通
过将胶粘结构在电极组件外表面上的粘结面积占比控制在上述范围内，能够有效改善电化学装置的高温安全性能。需要说明，电极组件的外表面可以为正极集流体、正极活性材料层、负极集流体、负极活性材料层或隔膜中的任一个。
37.本技术对壳体没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。例如，壳体可以包含内层和外层。在本技术中，对内层的材料没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可。例如，内层的材料可以包括pp、聚酯、对羟基苯甲醛、聚酰胺、聚苯醚或聚氨酯等中的至少一种。在本技术中，对外层的材料没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可。例如，外层的材料可以包括铝箔、氧化铝层或氮化硅层等中的至少一种。此外，壳体也可以为铝塑膜，铝塑膜包含尼龙层、铝箔层和pp层和/或哑光层。
38.在本技术中，对壳体的厚度没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可。例如，壳体的厚度可以为50μm至500μm，优选为50μm至300μm，更优选为50μm至200μm。在上述厚度范围内的壳体可以有效保护电化学装置的内部结构。
39.本技术对电解液的种类没有特别限制，只要能够实现本技术目的即可。例如，将碳酸亚乙酯(ec)、碳酸亚丙酯(pc)、碳酸二乙酯(dec)、丙酸乙酯(ep)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二甲酯(dmc)或碳酸氟代亚乙酯(fec)等中的至少一种按照一定质量比例混合得到有机溶液后，加入锂盐溶解并混合均匀即可。本技术对锂盐的种类没有限制，只要能够实现本技术目的即可。例如，锂盐可以包括lipf6、libf4、liasf6、liclo4、lib(c6h5)4、lich3so3、licf3so3、lin(so2cf3)2、lic(so2cf3)3、lisif6、libob或二氟硼酸锂中的至少一种。优选地，锂盐可以选用lipf6，因为它可以给出高的离子电导率并改善循环特性。
40.本技术的电化学装置没有特别限制，其可以包括但不限于：锂金属二次电池、锂离子二次电池(锂离子电池)、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池等。
41.电化学装置的制备过程为本领域技术人员所熟知的，本技术没有特别的限制，例如，可以包括但不限于以下步骤：将正极极片、隔膜和负极极片按顺序堆叠，并根据需要将其卷绕、折叠等操作得到卷绕结构的电极组件，将电极组件放入包装壳内，将电解液注入包装壳并封口，得到电化学装置；或者，将正极极片、隔膜和负极极片按顺序堆叠，然后用胶带将整个叠片结构的四个角固定好得到叠片结构的电极组件，将电极组件置入包装壳内，将电解液注入包装壳并封口，得到电化学装置。此外，也可以根据需要将防过电流元件、导板等置于包装壳中，从而防止电化学装置内部的压力上升、过充放电。
42.本技术第三方面提供了一种电子装置，其包括本技术第二方面提供的电化学装置。该电子装置具有良好的安全性能。
43.本技术的电子装置没有特别限制，其可以包括但不限于：笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携cd机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
44.本技术提供了一种胶粘结构、包含该胶粘结构的电化学装置和电子装置，胶粘结构包括溶胀层、设置于溶胀层至少一个表面的粘结层；溶胀层包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。本技术的胶粘结构在85℃下浸泡4h，胶粘结构的三维体积膨胀率可达180％至
500％，能够有效填充壳体与电极组件之间的间隙，同时具有良好的弹性及附着性，缓冲跌落、滚筒等产生的应力，保持其良好的束缚效果。通过在电化学装置中使用该胶粘结构，能够有效提升电化学装置的安全性能。本技术的电子装置包括本技术的电化学装置，因此，该电子装置具有良好的安全性能。
附图说明
45.为了更清楚地说明本技术实施例和现有技术的技术方案，下面对实施例和现有技术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技术的一些实施例。
46.图1为本技术一些实施例的胶粘结构的结构示意图；
47.图2为本技术一些实施例的胶粘结构在电化学装置中的作用原理示意图；
48.图3为本技术一些实施例的胶粘结构中的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在电解液中的作用原理示意图；
49.图4为本技术一些实施例的电化学装置的结构示意图。
50.附图标记：10.电极组件；20.胶粘结构；21.第一粘结层；22.溶胀层；23.第二粘结层；30.壳体。
具体实施方式
51.为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图和实施例，对本技术进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他技术方案，都属于本技术保护的范围。
52.需要说明的是，本技术的具体实施方式中，以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本技术，但是本技术的电化学装置并不仅限于锂离子电池。
53.本技术一些实施例的胶粘结构包括溶胀层和设置于溶胀层至少一个表面的粘结层。附图和以下实施例以溶胀层的两个表面均设置有粘结层进行说明。
54.图1示出了本技术一些实施例的胶粘结构的结构示意图。其中，胶粘结构20包括第一粘结层21、溶胀层22和第二粘结层23，溶胀层22位于第一粘结层21和第二粘结层23之间。第一粘结层21和第二粘结层23可以相同也可以不同。
55.图2示出了本技术一些实施例的胶粘结构在电化学装置中的作用原理示意图。其中，图2中的(a)为电极组件10、图2中的(b)为在电极组件10卷绕贴胶粘结构20的原理示意图、图2中的(c)为胶粘结构20粘贴于电极组件10后的结构示意图、图2中的(d)为(c)中的粘贴胶粘结构20后的电极组件10装入壳体30后的结构示意图、图2中的(e)为电化学装置中注入电解液后胶粘结构20发生膨胀的结构示意图。如图2所示，将胶粘结构20粘贴于电极组件10外表面，在电化学装置中注入电解液后，胶粘结构20发生膨胀，沿胶粘结构自身的长度方向、宽度方向和厚度方向三维延伸，胶粘结构20的体积增大，三维填充电极组件10与壳体30之间的间隙。
56.图3为本技术一些实施例的胶粘结构中的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在电解液中的作用原理示意图。其中，图3中的(f)为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在电解液中浸泡
前的结构示意图、图3中的(g)为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在电解液中浸泡后的结构示意图。如图3所示，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物浸泡于电解液后，在电解液的作用下，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物分子间相对固定位置被挤兑放大，分子间作用力减弱，使胶粘结构沿自身长度方向、宽度方向和厚度方向三维延伸，胶粘结构体积增大。
57.图4为本技术一些实施例的电化学装置的结构示意图。其中，图4中的(h)为电化学装置沿c-c方向的剖面结构示意图、图4中的(i)为沿电化学装置自身高度方向观察的俯视图。如图4所示，胶粘结构20设置于电极组件10外表面a与壳体30之间，胶粘结构20粘结在电极组件10外表面a上。
58.以下，举出实施例及对比例来对本技术的实施方式进行更具体地说明。各种的试验及评价按照下述的方法进行。另外，只要无特别说明，“％”为质量基准。
59.测试方法和设备：
60.粘结力的测试：
61.按照gb/t 2792-2014剥离力测试方法，使用高铁拉力机，180
°
角测试：(1)将各实施例和对比例的胶粘结构贴在al箔上，裁切为20mm
×
60mm的条状试样，其长宽值可根据实际情况按比例调整；(2)将试样在温度85℃、压力1mpa的条件下热压40min，再85℃浸泡于相应实施例或对比例的电解液4h后，沿试样长度方向，将al箔面通过双面胶(日本5000ns)粘附在钢板上，其中粘附长度不低于40mm；(3)将钢板固定在高铁拉力机的相应位置，拉起试样未被粘附在钢板上的另一端，通过连接物或直接将样品放入夹头内夹紧，其中被拉起的试样部分与钢板在空间上夹角为180
°
。夹头以50
±
0.2mm/min的速度拉动试样，最终测得平稳区域的拉力平均值记为粘结力。
62.膨胀率的测试：
63.将各实施例和对比例的胶粘结构贴合在50μm离型纸上，用2kg橡胶压辊来回各压3次，要求平整无褶皱，剪取规格宽
×
长＝20mm
×
100mm，浸泡在相应实施例或对比例的电解液中，85℃浸泡4h后查看膨胀情况，用千分尺测量胶粘结构膨胀后的厚度。
64.膨胀率＝膨胀后厚度/膨胀前厚度
×
100％。
65.热干测试：
66.将胶粘结构置于80℃烘箱4h后取出，观察外观是否收缩和变形。
67.冷干测试：
68.将胶粘结构置在冷干系统中于2℃至10℃搁置24h后取出，观察外观是否有翘边。
69.滚球初粘测试：
70.滚球法初粘性测定仪是一种将一钢球滚过平放在倾斜板上的胶粘结构的粘性面(也即胶粘结构的粘性层)。根据规定长度的粘性面能够粘住的最大钢球尺寸，评价其初粘性大小的仪器。
71.①
斜面滚球装置：本装置主要由倾斜板、放球器、支架、底座及接球盒等部分组成。
72.②
钢球：以gcr15轴承钢制造、精度不低于gb 308－77《钢球》规定的0级、直径为1/32英寸至1英寸的钢球，可作为测试用钢球。
73.钢球按其英制直径的32倍值编排球号，具体地，钢球的直径为1/32英寸时球号记为1#、钢球的直径为2/32英寸时球号记为2#，依次类推，钢球的直径为8/32英寸时球号记为8#、钢球的直径为31/32英寸时球号记为31#、钢球的直径为32/32英寸(即1英寸)时球号记
为32#。测试时应使用球号连续的一组钢球。
74.钢球应存放在防锈油中。有锈迹、伤痕的球须及时更换。
75.可调倾角：0
°
至60
°
；台面宽度：120mm；试区宽度：80mm；标准钢球：1/32英寸至1英寸。
76.取3个试样，用最大球号钢球各进行一次滚球测试。若某试样不能粘住此钢球，可换用球号仅小于它的钢球进行一次滚球测试，直至粘住，粘住的球号即为滚球初粘的测试结果。
77.抗拉强度测试：
78.采用万能试验机对各实施例和对比例中的胶粘结构的抗拉强度进行测试。
79.滚筒测试：
80.将锂离子电池在25℃环境下静置60min后测试电压、内阻、容量后，将锂离子电池装入夹具中，设置滚筒高度为1m，滚筒与锂离子电池接触的面为金属接触面，5min/圈，共滚动500圈，每100圈测试记录电压、内阻，检查外观并拍照。
81.判断标准：不冒烟、不起火、不爆炸、不漏液、电压降《50mv、内阻《18mω即为不失效。
82.失效率＝失效数/总测试数
×
100％。
83.跌落测试：
84.将锂离子电池在25℃环境下静置60min后测试电压、内阻、容量后，将锂离子电池装入专用夹具中，采用跌落设备自由跌落，锂离子电池放置位置距离地面1.9m，自由跌落300次，每跌落100次测量记录电压、内阻，检查外观并拍照。
85.判断标准：不冒烟、不起火、不爆炸、不漏液、电压降《50mv、内阻《18mω即为不失效。
86.失效率＝失效数/总测试数
×
100％。
87.实施例1-1
88.《负极极片的制备》
89.将负极活性材料石墨粉末、导电剂导电炭黑(super p)、粘结剂丁苯橡胶(sbr)按照质量比96:1.5:2.5进行混合，然后加入去离子水作为溶剂，调配成为固含量为70％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为8μm的负极集流体铜箔的一个表面上，110℃条件下烘干，得到涂层厚度为130μm的单面涂布负极活性材料的负极极片。以上步骤完成后，即已完成负极极片的单面涂布。之后，在该负极极片的另一个表面上重复以上步骤，即得到双面涂布负极活性材料的负极极片。涂布完成后，将负极极片冷压、裁切待用。
90.《正极极片的制备》
91.将正极活性材料钴酸锂(licoo2)、导电剂纳米导电炭黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(pvdf)按照质量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入n-甲基吡咯烷酮(nmp)作为溶剂，调配成为固含量为75％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为9μm的正极集流体铝箔的一个表面上，90℃条件下烘干，得到涂层厚度为110μm的正极极片。以上步骤完成后，即完成正极极片的单面涂布。之后，在该正极极片的另一个表面上重复以上步骤，即得到双面涂布正极活性材料的正极极片。涂布完成后，将正极极片冷压、裁切待用。
92.《电解液的制备》
93.在干燥氩气气氛中，将碳酸乙烯酯(ec)、碳酸甲乙酯(emc)和碳酸二乙酯(dec)以质量比30:50:20混合得到有机溶剂，然后向有机溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂溶解并混合均匀，得到锂盐的浓度为1.15mol/l的电解液。
94.《隔膜的制备》
95.将氧化铝与聚偏氟乙烯依照质量比90:10混合并将其溶入到去离子水中以形成固含量为50％的陶瓷浆料。随后采用微凹涂布法将陶瓷浆料均匀涂布到多孔基材(聚乙烯，厚度7μm，平均孔径为0.073μm，孔隙率为26％)的其中一面上，经过干燥处理以获得陶瓷涂层与多孔基材的双层结构，陶瓷涂层的厚度为50μm。
96.将聚偏二氟乙烯(pvdf)与聚丙烯酸酯依照质量比96:4混合并将其溶入到去离子水中以形成固含量为50％的聚合物浆料。随后采用微凹涂布法将聚合物浆料均匀涂布到上述陶瓷涂层与多孔基材双层结构的两个表面上，经过干燥处理以获得隔膜，其中聚合物浆料形成的单层涂层厚度为2μm。
97.《胶粘结构的制备》
98.胶粘结构包括溶胀层、分别设置于溶胀层两个表面的第一粘结层和第二粘结层，溶胀层包括质量百分比例为98％的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和质量百分比例为2％的功能树脂苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，第一粘结层包括sis，第二粘结层包括pp。其中，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的质量比例为10:75:15，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的重均分子量为400000，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的重均分子量为120000；胶粘结构厚度为36μm，溶胀层的厚度为20μm，第一粘结层的厚度为8μm，第二粘结层的厚度为8μm。
99.《锂离子电池的制备》
100.将上述制备的正极极片、隔膜、负极极片按顺序叠好，使隔膜处于正极和负极中间起到隔离的作用，并卷绕得到卷绕结构的电极组件。胶粘结构的第一粘结层与电极组件的外表面粘结后，将电极组件后装入铝塑膜壳体中，并在80℃下脱去水分，注入配好的电解液，经过真空封装、静置、化成、抽气等工序得到锂离子电池。其中，胶粘结构在电极组件外表面上的投影面积的占比为50％。
101.实施例1-2至实施例1-4、实施例1-12中，除了按照表1调整丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比例、功能树脂的质量比例适应性变化以外，其余与实施例1-1相同。
102.实施例1-5至实施例1-8中，除了按照表1调整丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的质量比例以外，其余与实施例1-2相同。
103.实施例1-9中，除了按照表1调整功能树脂的种类以外，其余与实施例1-2相同。
104.实施例1-10中，除了按照表1调整第一粘结层的材料种类以外，其余与实施例1-2相同。
105.实施例1-11中，除了按照表1调整第二粘结层的材料种类以外，其余与实施例1-2相同。
106.实施例2-1至实施例2-2中，除了按照表2调整溶胀层的厚度以外，其余与实施例1-4相同。
107.实施例2-3至实施例2-4中，除了按照表2调整第一粘结层的厚度以外，其余与实施例1-4相同。
108.实施例2-5至实施例2-6中，除了按照表2调整第二粘结层的厚度以外，其余与实施例1-4相同。
109.实施例2-7至实施例2-8中，除了按照表2调整溶胀层的厚度、第一粘结层的厚度和第二粘结层的厚度以外，其余与实施例1-4相同。
110.实施例2-9至实施例2-10中，除了按照表2调整粘结面积占比以外，其余与实施例1-4相同。
111.对比例1-1中，除了在《胶粘结构的制备》中溶胀层包括100％的聚氨酯(由丁二醇多元醇和二苯基甲烷-4,4
′‑
二异氰酸酯按照质量比为1:1构成的组合物)、不设置第一粘结层以外，其余与实施例1-1相同。
112.对比例1-2中，除了在《胶粘结构的制备》中溶胀层包括质量百分比例为100％的聚氨酯丙烯酸(由40重量份的聚氨酯丙烯酸酯、70重量份的丙烯酸异冰片酯、0.5重量份的光引发剂，混合消泡制得的组合物)、不设置第一粘结层以外，其余与实施例1-1相同。
113.对比例1-3中，除了在《胶粘结构的制备》中溶胀层包括质量百分比例为100％环氧丙烯酸(由60重量份的环氧丙烯酸酯、38重量份的丙烯酸异冰片酯、1.2重量份的光引发剂，混合消泡制得的组合物)、不设置第一粘结层以外，其余与实施例1-1相同。
114.对比例1-4中，除了在《胶粘结构的制备》中溶胀层包括质量百分比例为100％纤维素(由数均分子量70000的乙酸丙酸纤维化合物制成)、不设置第一粘结层以外，其余与实施例1-1相同。
115.实施例1-1至实施例1-12、对比例1-1至对比例1-4的制备参数变化如表1所示，实施例2-1至实施例2-10的制备参数变化如表2所示，实施例1-1至实施例1-12、实施例2-1至实施例2-10、对比例1-1至对比例1-4的性能参数如表3所示：
116.表1
[0117][0118]
注：表1中的“\”表示无对应参数。
[0119]
表2
[0120]
[0121]
[0122][0123]
从实施例1-1至实施例1-4、实施例1-12和对比例1-1可以看出，锂离子电池的安全性能随着溶胀层成分的变化而变化。溶胀层的成分在本技术范围内的锂离子电池，具有良
好的安全性能。
[0124]
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比例通常也会对锂离子电池的安全性能产生影响。从实施例1-1至实施例1-4、实施例1-12可以看出，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比例在本技术范围内的锂离子电池，具有良好的安全性能。
[0125]
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的质量比例通常也会对锂离子电池的安全性能产生影响。从实施例1-4至实施例1-8可以看出，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的质量比例在本技术范围内的锂离子电池，具有良好的安全性能。
[0126]
功能树脂的种类通常也会对锂离子电池的安全性能产生影响。从实施例1-4和实施例1-9可以看出，功能树脂的种类在本技术范围内的锂离子电池，具有良好的安全性能。
[0127]
第一粘结层的材料种类通常也会对锂离子电池的安全性能产生影响。从实施例1-4和实施例1-10可以看出，第一粘结层的材料种类在本技术范围内的锂离子电池，具有良好的安全性能。
[0128]
第二粘结层的材料种类通常也会对锂离子电池的安全性能产生影响。从实施例1-4和实施例1-11可以看出，第二粘结层的材料种类在本技术范围内的锂离子电池，具有良好的安全性能。
[0129]
溶胀层的厚度、第一粘结层的厚度、第二粘结层的厚度和胶粘结构的厚度通常也会对锂离子电池的安全性能产生影响。从实施例1-4、实施例2-1至实施例2-8可以看出，溶胀层的厚度、第一粘结层的厚度、第二粘结层的厚度和胶粘结构的厚度在本技术范围内的锂离子电池，具有良好的安全性能。
[0130]
胶粘结构在电极组件外表面上的粘结面积占比通常也会对锂离子的高温安全性能产生影响。从实施例1-4、实施例2-9至实施例2-10可以看出，胶粘结构在电极组件外表面上的粘结面积占比在本技术范围内的锂离子电池，具有良好的安全性能。
[0131]
以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。

技术特征：

1.一种胶粘结构，其包括溶胀层及设置于所述溶胀层至少一个表面上的粘结层；所述溶胀层包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。2.根据权利要求1所述的胶粘结构，其中，基于所述溶胀层的总质量，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比例为85％至98％。3.根据权利要求1所述的胶粘结构，其中，基于所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的总质量，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的质量比例为(5-20):(55-80):(5-25)。4.根据权利要求1所述的胶粘结构，其中，所述溶胀层还包括功能树脂，所述功能树脂包括苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯弹性体、热塑性弹性体、聚氨酯丙烯酸酯、聚异丁烯或聚丁二烯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的胶粘结构，其中，所述胶粘结构的厚度为20μm至50μm。6.根据权利要求1所述的胶粘结构，其中，所述胶粘结构满足以下特征中的至少一者：(a)所述溶胀层的厚度为10μm至30μm；(b)所述粘结层的厚度为5μm至10μm。7.根据权利要求1所述的胶粘结构，其中，所述粘结层的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、热熔型苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯橡胶、聚乙烯或聚酰胺中的至少一种。8.根据权利要求1所述的胶粘结构，其中，所述粘结层的粘结力为0.15n/mm至0.5n/mm。9.根据权利要求1所述的胶粘结构，其中，所述胶粘结构满足以下条件中的至少一者：(1)将所述胶粘结构在85℃电解液中浸泡4h，所述胶粘结构的三维体积膨胀率为180％至500％；(2)所述胶粘结构的滚球初粘≥8#；(3)所述胶粘结构的抗拉强度为0.2n/mm至0.5n/mm。10.根据权利要求1所述的胶粘结构，其中，所述胶粘结构还包括防粘层，所述防粘层设置于所述粘结层的外表面；所述防粘层包括离型纸或离型膜。11.一种电化学装置，其包括电极组件、壳体和权利要求1至10中任一项所述的胶粘结构，所述粘结层与所述电极组件外表面和/或所述壳体的内表面粘结。12.根据权利要求11所述的电化学装置，其中，基于所述电极组件外表面的总面积，所述胶粘结构的粘结面积占比为10％至100％。13.一种电子装置，其包括权利要求11至12中任一项所述的电化学装置。

技术总结

本申请提供了一种胶粘结构、包含该胶粘结构的电化学装置和电子装置，胶粘结构包括溶胀层、设置于所述溶胀层至少一个表面上的粘结层；溶胀层包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。本申请的胶粘结构在85℃下浸泡4h，胶粘结构的三维体积膨胀率可达180％至500％，能够有效填充壳体与电极组件之间的间隙，同时具有良好的弹性及附着性，缓冲跌落、滚筒等产生的应力，保持其良好的束缚效果。通过在电化学装置中使用该胶粘结构，能够有效提升电化学装置的安全性能。本申请的电子装置包括本申请的电化学装置，因此，该电子装置具有良好的安全性能。该电子装置具有良好的安全性能。该电子装置具有良好的安全性能。