一种用于锂离子电池保护的硅凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于锂离子电池保护的硅凝胶，包括A组分和B组分，其特征在于，其中A组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷|：20％—35％；树脂：9％—15％；导热粉：40％—60％；阻燃剂：10％—20％；催化剂：1％—5％；B组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷:20％—30％；树脂:15％—20％；导热粉:40％—60％；含氢硅氧烷:3％—10％；流平剂:1‑5％；抑制剂:1％—5％。本发明专利技术所述的硅凝胶可以吸收电池的应力以及提高电池内热量的传导，并且带有阻燃性；在电池膨胀时，所述硅凝胶受外力时会产生较大的形变来抵抗冲击力，但过后硅凝胶可复原，不会造成性能上的损耗；手触碰时，可以拉起约1cm～3cm，耐高温及老化性能十分优越。

Silicon gel for lithium ion battery protection and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂离子电池保护的硅凝胶及其制备方法
本专利技术涉及硅凝胶
，具体地，涉及用于锂离子电池保护的硅凝胶及其制备方法。
技术介绍
新能源汽车的电池板是由多个锂电池组成单体电池包，电池包组成电池组，再由电池组构成电池板。汽车在高速运行中由于颠簸，电池的内部晃动比较厉害，并且电池工作时会释放大量热，需要使用灌封胶解决电池间连接和散热的问题，并要求灌封后形成的胶层具备减震、粘接固定、绝缘、阻燃的特性。有机硅灌封胶具有耐高低温性能好、弹性好、绝缘性优异的优点，应用于电气、电子集成技术和电器封装等领域中有利于提高电气及电子器件的精度和寿命，近年来得到广泛应用，在新能源汽车电池灌封领域也逐渐得到应用。然而，软包电池在使用的时候，电池中的一部分电解液分解产生气体，使电池膨胀，导致电池变形，甚至发生电池爆炸，影响电池的正常使用和寿命。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于锂离子电池保护的硅凝胶及其制备方法,本专利技术所述硅凝胶可以吸收其电池的应力以及提高电池内热量的传导，并且带有阻燃性；在电池膨胀时，所述硅凝胶有良好的自愈能力可以重新包裹住电池。本专利技术的技术方案如下：一种用于锂离子电池保护的硅凝胶，包括A组分和B组分，其中A组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷|：20％—35％；树脂：9％—15％；导热粉：40％—60％；阻燃剂：10％—20％；催化剂：1％—5％；B组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷:20％—30％；树脂:15％—20％；导热粉:40％—60％；含氢硅氧烷:3％—10％；流平剂:1％—5％；抑制剂:1％—5％。所述功能性聚硅氧烷为直链聚硅氧烷和侧链聚硅氧烷的混合物，二者质量比：3～6:4～7，二者分子式如下：CH2＝CH-Si(CH3)2O[(CH3)2SiO]n(CH3)2Si-CH＝CH2Si(CH3)3O[(CH3)CH＝CH2SiO]n(CH3)3Si其中，n＝10000—100000。所述含氢聚硅氧烷为直链含氢聚硅氧烷和侧链含氢聚硅氧烷，二者质量比：1～3:7～9，二者分子式如下：(CH3)2H-Si(CH3)2O[(CH3)2SiO]n(CH3)2Si-H(CH)2Si(CH3)3O[(CH3)HSiO]n(CH3)3Si其中，n＝500—2000。所述树脂选自甲基硅树脂、乙烯基硅树脂、苯基硅树脂中的一种、两种或两种以上。所述阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、硼酸、铂金溶液中的一种、两种或两种以上。所述导热粉选自氧化铝、氧化锌、氧化硅、氧化铁中的一种、两种或两种以上。所述流平剂选自聚甲基硅烷、乙醇油酸脂、天然油脂的一种、两种或两种以上。所述催化剂选自有机锡、铂金催化剂、金属铑络合物中的一种、两种或两种以上。所述抑制剂选自环已炔醇、乙烯基硅烷环体、含氢硅烷环中的一种、两种或两种以上。用于锂离子电池保护的硅凝胶的制备方法，其中，A组分的制备方法如下：(1)称量各种组分，混合所述功能性聚硅氧烷，置于捏合机中加温至50～150℃，加入所述导热粉和所述阻燃剂；保温1～3H,然后再次升温150～200℃，抽真空2～5H，密封式冷却；(2)将步骤(1)所得的物料，置于反应釜中；加入所述树脂和所述催化剂，开启搅拌并加温60℃，抽真空1H；停止搅拌，冷却至常温。B组分的制备方法如下：(3)称量各种组分，混合所述功能性聚硅氧烷，置于捏合机中加温50～150℃，温度达到后，加入所述导热粉和所述阻燃剂；保温1～3H,然后再次升温150～200℃，抽真空2～5H，抽完真空，密封式冷却；(4)将步骤(3)所得的物料，置于反应釜中；加入所述树脂、所述含氢硅氧烷和所述流平剂，开启搅拌并加温60℃，抽真空1H；停止搅拌，冷却至常温；(5)将步骤(4)所得的物料中加入所述抑制剂，搅拌，期间温度不得超于25℃。所述硅凝胶使用前，将A、B两个组分按照1:1的质量比例配置，搅拌均匀，固化后可得硅凝胶胶粘剂。本专利技术所述的用于锂离子电池保护的硅凝胶，包括A、B两个组分，按比例混合后常温中就可实现化学交联反应，如若要提高作业效率也可采取加热方式实现快速固化。本申请所述的硅凝胶对固体物质都带有一定的粘附力；受外力时会产生较大的形变来抵抗冲击力，但过后硅凝胶可复原，不会造成性能上的损耗；手触碰时，可以拉起约1cm～3cm，粘性好，并且因其结构原因，耐高温及老化性能十分优越。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1，一种用于锂离子电池保护的硅凝胶，包括A组分和B组分，其中，A组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷|：功能性聚硅氧烷|：20％；树脂：15％；导热粉：50％；阻燃剂：10％；催化剂：5％；B组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷:20％；树脂:20％；导热粉:40％；含氢硅氧烷:10％；流平剂:5％；抑制剂:5％。所述功能性聚硅氧烷为直链聚硅氧烷和侧链聚硅氧烷的混合物，二者质量比：3:7，二者分子式如下：CH2＝CH-Si(CH3)2O[(CH3)2SiO]n(CH3)2Si-CH＝CH2Si(CH3)3O[(CH3)CH＝CH2SiO]n(CH3)3Si其中，n＝10000～100000。所述含氢聚硅氧烷为直链含氢聚硅氧烷和侧链含氢聚硅氧烷，二者质量比：1:7，二者分子式如下：(CH3)2H-Si(CH3)2O[(CH3)2SiO]n(CH3)2Si-H(CH)2Si(CH3)3O[(CH3)HSiO]n(CH3)3Si其中，n＝500～2000。所述树脂为甲基硅树脂。所述阻燃剂为氢氧化铝。所述导热粉为氧化锌。所述流平剂为聚甲基硅烷。所述催化剂为铂金催化剂和金属铑络合物的混合物。所述抑制剂为环已炔醇。用于锂离子电池保护的硅凝胶的制备方法，其中，A组分的制备方法如下：(1)称量各种组分，混合所述功能性聚硅氧烷，置于捏合机中加温至50℃，加入所述导热粉和所述阻燃剂；保温2H,然后再次升温150℃，抽真空5H，密封式冷却；(2)将步骤(1)所得的物料，置于反应釜中；加入所述树脂和所述催化剂，开启搅拌并加温60℃，抽真空1H；停止搅拌，冷却至常温。B组分的制备方法如下：(3)称量各种组分，混合所述功能性聚硅氧烷，置于捏合机中加温120℃，温度达到后，加入所述导热粉和所述阻燃剂；保温1H,然后再次升温150℃，抽真空5H，抽完真空，密封式冷却；(4)将步骤(3)所得的物料，置于反应釜中；加入所述树脂、所述含氢硅氧烷和所述流平剂，开启搅拌并加温60℃，抽真空1H；停止搅拌，冷却至常温；(5)将步骤(4)所得的物料中加入所述抑制剂，搅拌，期间温度不得超于25℃。所述硅凝胶使用前，将A、B两个组分按照1:1的质量比例配置，搅拌均匀，固化后可得硅凝胶胶粘剂。实施例2，一种用于锂离子电池保护的硅凝胶，包括A组分和B组分，其中A组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷|：功能性聚硅氧烷|：30％；树脂：10％；导热粉：45％；阻燃剂：13％；催化剂：2％；B组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷:30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂离子电池保护的硅凝胶，包括A组分和B组分，其特征在于，其中A组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷|：20％—35％；树脂：9％—15％；导热粉：40％—60％；阻燃剂：10％—20％；催化剂：1％—5％；B组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷:20％—30％；树脂:15％—20％；导热粉:40％—60％；含氢硅氧烷:3％—10％；流平剂:1％—5％；抑制剂:1％—5％。

【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池保护的硅凝胶，包括A组分和B组分，其特征在于，其中A组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷|：20％—35％；树脂：9％—15％；导热粉：40％—60％；阻燃剂：10％—20％；催化剂：1％—5％；B组分包括如下质量百分含量的各成分：功能性聚硅氧烷:20％—30％；树脂:15％—20％；导热粉:40％—60％；含氢硅氧烷:3％—10％；流平剂:1％—5％；抑制剂:1％—5％。2.如权利要求1所述的用于锂离子电池保护的硅凝胶，其特征在于，所述功能性聚硅氧烷为直链聚硅氧烷和侧链聚硅氧烷的混合物，二者质量比：3～6:4～7，二者分子式如下：CH2＝CH-Si(CH3)2O[(CH3)2SiO]n(CH3)2Si-CH＝CH2Si(CH3)3O[(CH3)CH＝CH2SiO]n(CH3)3Si其中，n＝10000～100000。3.如权利要求1所述的用于锂离子电池保护的硅凝胶，其特征在于，所述含氢聚硅氧烷为直链含氢聚硅氧烷和侧链含氢聚硅氧烷，二者质量比：1～3:7～9，二者分子式如下：(CH3)2H-Si(CH3)2O[(CH3)2SiO]n(CH3)2Si-H(CH)2Si(CH3)3O[(CH3)HSiO]n(CH3)3Si其中，n＝500～2000。4.如权利要求1所述的用于锂离子电池保护的硅凝胶，其特征在于，所述树脂选自甲基硅树脂、乙烯基硅树脂、苯基硅树脂中的一种、两种或两种以上。5.如权利要求1所述的用于锂离子电池保护的硅凝胶，其特征在于，所述阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、硼酸、铂金溶液中的一种、两种或两种以上。6.如权利要求1所述的用于锂离子电池保护的硅凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥辉，黄仁坤，
申请(专利权)人：广东施奈仕实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44