一种动力电池电芯用防护材料制造技术

本发明专利技术请求保护的动力电池电芯用防护材料，所述防护材料由A组分，及质量占比为所述A组分的20％‑50％的B组分混合反应而成；其中，所述A组分包括如下重量份原料：聚醚多元醇100份；催化剂0.05份‑1.5份；发泡剂0.1份‑1.5份；交联剂0.1份‑10份；泡沫稳定剂0.1份‑2.5份；所述B组分包括异氰酸酯和/或异氰酸酯衍生物。本发明专利技术通过A组分与B组分混合反应得到的防护材料，具备低压缩且永久变形的性能，其25％压缩应力在20‑800KPa，满足于动力电池电芯充放电时因体积变化而产生的压缩应力范围，使得该防护材应用在动力电池的电芯间起到了延长对应动力电池的使用寿命的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池电芯用防护材料
本专利技术涉及动力电池电芯的
，特别是涉及一种动力电池电芯用防护材料。
技术介绍
锂离子电池作为储能器件被广泛应用于电子设备，电网储能，特别是在电动汽车中，作为汽车能量的储存和输出的核心元件，其使用寿命和安全性能直接关系到电动汽车的性能。用作动力电池的锂离子电池按照正极材料来分，主要包括磷酸铁锂电池，锰酸锂电池，钴酸锂电池，钛酸锂电池和三元电池，锂离子电池负极材料主要为碳材料和非碳材料。以石墨碳作为负极材料为例来说明其充放电原理为：充电时，锂离子从负极脱嵌，经过电解液和隔膜，嵌入到正极，形成锂碳晶体(LixC6)；放电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解液和隔膜，重新嵌入到负极。其中，锂离子的脱嵌和嵌入伴随着会引起电极体积的膨胀和收缩，特别是负极显得尤为明显。有研究表明负极材料从石墨到LixC6，体积会增加了9.7％。电极的体积变化在电池的使用过程中一直存在，这种变化进而会引起单体电芯的体积变化。可以理解，电动汽车上的动力电池一般称为电池包，由电池模组组成，电池模组具体又是由几十块的单体电芯叠加而成。这样单体电芯体积的变化会造成单体电芯间的相互挤压，从而引起非常大的外部应力。然而，锂离子电池的使用寿命受该应力影响，总体来说，较长的使用寿命对应一个最佳的应力范围。因此有必要在单体电芯间设计一种弹性材料，用于吸收单体电芯的体积变化，使相邻的单体电芯间的应力处于一个较佳的范围，并以此提高动力电池的使用寿命。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述存在的技术问题，提供一种动力电池电芯用防护材料。一种动力电池电芯用防护材料，所述防护材料由A组分，及质量占比为所述A组分的20％-50％的B组分混合反应而成；其中，所述A组分包括如下重量份原料：聚醚多元醇100份；催化剂0.05份-1.5份；发泡剂0.1份-1.5份；交联剂0.1份-10份；泡沫稳定剂0.1份-2.5份；所述B组分包括异氰酸酯和/或异氰酸酯衍生物。作为本专利技术的优选方案，所述聚醚多元醇为分子量在2000-7000，且官能度为2以上的多元醇。作为本专利技术的优选方案，所述催化剂包括叔胺类催化剂和/或有机锡类催化剂。作为本专利技术的优选方案，所述发泡剂为水。作为本专利技术的优选方案，所述交联剂为分子量在50-800的多元醇和多元胺。作为本专利技术的优选方案，所述交联剂包括1，4-丁二醇，甘油，三乙醇胺和/或乙二胺。作为本专利技术的优选方案，所述泡沫稳定剂为有机硅表面活性剂。作为本专利技术的优选方案，所述泡沫稳定剂包括NiaxL-566和/或NiaxL-620。作为本专利技术的优选方案，所述A组分还包括泡沫助剂，且所述泡沫助剂的质量占比为所述聚醚多元醇的0.5％-5％；所述泡沫助剂包括开孔剂、抗氧化剂、填料和/或色浆。作为本专利技术的优选方案，所述异氰酸酯包括脂肪族异氰酸酯和/或芳香族异氰酸酯。由于上述技术手段的应用，本专利技术相较于现有技术具有如下优点：本专利技术所提供的动力电池电芯用防护材料，通过A组分与B组分混合反应得到的防护材料，具备低压缩且永久变形的性能，且25％压缩应力在20-800KPa，满足于动力电池电芯充放电时因体积变化而产生的压缩应力范围，使得该防护材应用在动力电池的电芯间起到了延长对应动力电池的使用寿命的功能。具体实施方式本专利技术请求保护的动力电池电芯用防护材料，具体应用与动力电池的电芯间，以弹性调节动力电池的电芯在充放电是所产生的体积变化，并满足于动力电池电芯充放电时因体积变化而产生的压缩应力范围，使得动力电池的电芯件处于一个较佳的范围，进而起到延长对应动力电池的使用寿命的功能。本实施例的防护材料有由A组分，及质量占比为所述A组分的20％-50％的B组分混合反应而成。其中，所述A组分与所述B组分在混合时进行了充分混合，并最后反应得到满足动力电池的电芯间使用的防护材料。其中，所述A组分包括如下重量份原料：聚醚多元醇100份；催化剂0.05份-1.5份；发泡剂0.1份-1.5份；交联剂0.1份-10份；泡沫稳定剂0.1份-2.5份。在本实施例中，所述聚醚多元醇为分子量在2000-7000，且官能度为2以上的多元醇。优选为分子量在3000-6000之间，官能度为3的多元醇，比如分子量为5000，官能度为3的多元醇的一种或两种以上的混合物。所述催化剂包括叔胺类催化剂和/或有机锡类催化剂，具体为其中一种或者两种以上的混合物。所述发泡剂为水。所述交联剂为分子量在50-800的多元醇和多元胺，具体地，本实施例的交联剂包括1，4-丁二醇，甘油，三乙醇胺和/或乙二胺。所述泡沫稳定剂为有机硅表面活性剂，其中所述泡沫稳定剂包括聚醚改性有机硅，例如由美国迈图公司有机硅表面活性剂的NiaxL-566和/或NiaxL-620。作为本专利技术的优选方案，本实施例的A组分还可包括泡沫助剂，并具体根据使用的需求，在A组分中进行添加或者不添加。其中，所述泡沫助剂包括开孔剂、抗氧化剂、填料和/或色浆，且所述泡沫助剂的质量占比为所述聚醚多元醇的0.5％-5％。本专利技术的B组分包括异氰酸酯和/或异氰酸酯衍生物，其中所述异氰酸酯包括脂肪族异氰酸酯和/或芳香族异氰酸酯，例如甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，六甲基二异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯，萘二异氰酸酯，对苯二异氰酸酯，多亚甲基多苯基异氰酸酯，三苯基甲烷三异氰酸酯及他们的衍生物。也就是说，本实施例中的B组分可为上述甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，六甲基二异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯，萘二异氰酸酯，对苯二异氰酸酯，多亚甲基多苯基异氰酸酯，三苯基甲烷三异氰酸酯及他们的衍生物中的一种或多种混合而成。可以理解，本实施例的发泡材料设于动力电池的电芯之间，需具备低压缩永久形变性能，其压缩永久形变≤30％。其中，压缩永久变形测试具体可参照国标《GBT6669-2008软质泡沫聚合材料压缩永久变形的测定》。本实施例中A组分与B组分混合反应得到的发泡材料，其25％压缩应力在20-800kPa之间，满足于动力电池电芯充放电时因体积变化而产生的压缩应力范围，使得该防护材应用在动力电池的电芯间起到了延长对应动力电池的使用寿命的功能。下面就不同配比的A组分，与不同配比的B组分按照一定比例混合后反应得到的防护材料的压缩永久变形百分比，以及25％压缩的应力做分别测试。在实施例中，使用A组分及B组分原料说明如下：聚醚多元醇：VORANOL4701，美国陶氏化学，分子量5000，羟值34mgKOH/g；催化剂：DabcoT-12(二月桂酸二丁基锡)，美国空气化工；泡沫稳定剂：NiaxL-620(烷烃悬挂型硅氧烷)，美国迈图公司；B组分：粗MDI，美国Huntsman聚氨酯公司，Suprasec5005，NCO值30.7％，官能度2.7。将上述的A组分与B组分以质量比分别为100:20，100:30以及100:50的方式分别进行混合反映并得到相应的防护材料，然后将每个防护材料分别进行压缩永变形百分比，以及25％压缩应力进行测试，并得到相应的试验数据如下：由上可知，本专利技术请求保护的防护材料，通过A组分与B组分混合反应得到的防护材料，具备低压缩且永久变形的性能，其25％压缩应力在20-800KPa，满足于动力电池电芯充放电时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池电芯用防护材料，其特征在于：所述防护材料由A组分，及质量占比为所述A组分的20％‑50％的B组分混合反应而成；其中，所述A组分包括如下重量份原料：聚醚多元醇100份；催化剂0.05份‑1.5份；发泡剂0.1份‑1.5份；交联剂0.1份‑10份；泡沫稳定剂0.1份‑2.5份；所述B组分包括异氰酸酯和/或异氰酸酯衍生物。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池电芯用防护材料，其特征在于：所述防护材料由A组分，及质量占比为所述A组分的20％-50％的B组分混合反应而成；其中，所述A组分包括如下重量份原料：聚醚多元醇100份；催化剂0.05份-1.5份；发泡剂0.1份-1.5份；交联剂0.1份-10份；泡沫稳定剂0.1份-2.5份；所述B组分包括异氰酸酯和/或异氰酸酯衍生物。2.根据权利要求1所述的动力电池电芯用防护材料，其特征在于：所述聚醚多元醇为分子量在2000-7000，且官能度为2以上的多元醇。3.根据权利要求1所述的动力电池电芯用防护材料，其特征在于：所述催化剂包括叔胺类催化剂和/或有机锡类催化剂。4.根据权利要求1所述的动力电池电芯用防护材料，其特征在于：所述发泡剂为水。5.根据权利要求1所述的动力电池电芯用防护材料，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振勇，施浩威，宋春亮，
申请(专利权)人：浙江清优材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33