一种聚氨酯发泡胶及其制备方法及应用、软包锂离子电池技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚氨酯发泡胶及其制备方法及应用、软包锂离子电池，1、包括以下重量份数比的原料：50

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯发泡胶及其制备方法及应用、软包锂离子电池


[0001]本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种聚氨酯发泡胶及其制备方法及应用、软包锂离子电池。

技术介绍

[0002]软包电池多用于锂离子电池领域，是指在裸电芯外层套上一层聚合物外壳——铝塑膜。相较于铝壳/钢壳电池，软包电池的优势是质量轻、电池容量高、安全性好、设计灵活等，因此广泛应用于消费类锂电池上。正极、负极和聚氨酯发泡胶卷绕成裸电芯，放到预先冲好的铝塑膜壳体中。由于聚氨酯发泡胶与铝塑膜长度方向上有伸出量(overhang)，而且正负极在长度方向上形变较少，因此长度方向上电芯安全隐患较小；但电芯宽度方向上，裸电芯边缘与铝塑膜内壳体存在一定间隙，因为，裸电芯侧边无支撑，易发生形变，影响电芯电性能及安全性能，故亟需一种解决上述问题的技术方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种聚氨酯发泡胶，具有优异的力学性能和机械性能，能够起到缓冲和抗震作用，为裸电芯的侧边提供缓冲以及支撑，减少铝塑膜变形，提高电芯安全性能。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种聚氨酯发泡胶，包括以下重量份数比的原料：50
‑
80份多元醇、20
‑
50份异氰酸酯、10
‑
15份交联剂、0.1
‑
0.3份催化剂、2
‑
10份弹性调节剂、1
‑
5份促进剂、2
‑
8份成核剂、5
‑
15份发泡剂。
[0006]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的一种改进，所述多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇。具体地，指聚己二酸
‑
1,4
‑
丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯、植物油多元醇、聚碳酸亚丙酯二醇、聚己内酯二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种。
[0007]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的一种改进，所述异氰酸酯包括十二烷基苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯或对苯二异氰酸酯中的一种或多种。
[0008]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的一种改进，所述交联剂包括1,4
‑
丁二醇、辛醇中的一种或两种。
[0009]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的一种改进，所述催化剂为三乙烯二胺或二月桂酸二丁基锡中的一种或两种。
[0010]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的一种改进，所述弹性调节剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
[0011]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的一种改进，所述促进剂为环戊烷、一氟二氯乙烷中的一种或两种。
[0012]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的一种改进，所述成核剂为石墨烯、二氧化硅、氧化
钙、碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。
[0013]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的一种改进，所述发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种或多种。
[0014]本专利技术的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种聚氨酯发泡胶的制备方法，制备简单，易于操作，可大批量生产。
[0015]优选地，所述发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种或多种。
[0016]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0017]一种聚氨酯发泡胶的制备方法，包括以下步骤：
[0018]S1、将上述重量份数的多元醇、异氰酸酯、交联剂和催化剂分别加热脱水，脱水后的异氰酸酯滴加到脱水后的多元醇中搅拌，滴加脱水后的交联剂和催化剂，搅拌混合，加热生成聚氨酯预聚体，称为组分一；
[0019]S2、将上述重量份数的弹性调节剂、促进剂、成核剂和发泡剂混合，加热真空脱水冷却得到组分二；
[0020]S3、将组分一与组分二混合搅拌制得聚氨酯发泡胶。
[0021]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的制备方法的一种改进，所述步骤S1中加热脱水的温度为90
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130℃，脱水时间为2
‑
8小时，混合加热的温度为60
‑
90℃，搅拌的时间为0.5
‑
2小时，转速500
‑
2000r/min，搅拌混合的时间为为0.5
‑
2小时，转速500
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2000r/min。加热脱水在真空状态下进行，真空脱水第一为了防止在反应初期产生气泡，第二防止催化剂与水反应，第三防止发生副反应。
[0022]作为本专利技术一种聚氨酯发泡胶的制备方法的一种改进，所述步骤S2中加热的温度为70
‑
130℃，真空脱水的时间为1
‑
8小时，冷却的温度为20
‑
40℃。
[0023]本专利技术的目的之三在于：针对现有技术的不足，而提供一种聚氨酯发泡胶的应用，可有效地对裸电芯提供支撑和缓冲，避免铝塑膜变形，提高电芯安全性能。
[0024]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0025]一种聚氨酯发泡胶的应用，将裸电芯放置到铝塑膜的冲坑中，将上述的聚氨酯发泡胶填充到裸电芯的左右两侧，使聚氨酯发泡胶填充至裸电芯与铝塑膜之间的空隙并固化。
[0026]将本专利技术的聚氨酯发泡胶应于到裸电芯的固定中，能够为裸电芯的提供碰撞缓冲，减弱碰撞对铝塑膜带来的影响，同时，聚氨酯具有一定的机械性能，能够为裸电芯提供支撑，提高裸电芯与铝塑膜的结合强度，从而提高整体电池的安全性能。
[0027]本专利技术的目的之四在于：针对现有技术的不足，而提供一种软包锂离子电池，裸电芯与铝塑膜之间得到缓冲和支撑，有效地避免铝塑膜变形，安全性好。
[0028]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0029]一种软包锂离子电池，包括裸电芯、电解液、缓冲填充剂以及铝塑膜，所述铝塑膜用于装设裸电芯、电解液以及缓冲填充剂，缓冲填充剂设置于裸电芯与铝塑膜之间，且缓冲填充剂设置于裸电芯的左右两边，缓冲填充剂为上述的聚氨酯发泡胶的制造方法制得的聚氨酯发泡胶。
[0030]在电芯工作过程中，电芯宽度和厚度方向上一直在发生收缩/膨胀。随着电芯循
环，在宽度和厚度方向上会发生不可逆膨胀，因此，铝塑膜在宽度上要预留出电芯膨胀的空间，但在循环初期，电芯膨胀较小，电芯两侧无支撑也易导致变形等问题，直接影响电芯性能。本专利技术为解决这一问题提出提出一种聚氨酯发泡胶以及一种软包锂离子电池。本专利技术的聚氨酯发泡胶具有微孔及高孔隙率，具有优异的力学性能和机械性能，同时泡孔均匀、耐酸碱腐蚀、无臭、绝热性好、透气老化性能好等优势也适用于锂电池体系，对木材、金属、纤维、玻璃、石材等材料具有很强的吸附性，将本专利技术的聚氨酯发泡胶作为裸电芯侧边到铝塑膜内壳边缘的的填充支撑体，使裸电芯得到缓冲，避免了对铝塑膜的冲击，使铝塑膜得到保护，同时，本专利技术的高孔隙率能够减少体积的占本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯发泡胶，其特征在于，包括以下重量份数比的原料：50
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80份多元醇、20
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50份异氰酸酯、10
‑
15份交联剂、0.1
‑
0.3份催化剂、2
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10份弹性调节剂、1
‑
5份促进剂、2
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8份成核剂、5
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15份发泡剂。2.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡胶，其特征在于，所述多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇。3.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡胶，其特征在于，所述异氰酸酯包括十二烷基苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯或对苯二异氰酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡胶，其特征在于，所述交联剂包括1,4
‑
丁二醇、辛醇中的一种或两种。5.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡胶，其特征在于，所述催化剂为三乙烯二胺或二月桂酸二丁基锡中的一种或两种。6.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡胶，其特征在于，所述弹性调节剂为乙烯基三乙氧基硅烷。7.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡胶，其特征在于，所述促进剂为环戊烷、一氟二氯乙烷中的一种或两种。8.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡胶，其特征在于，所述成核剂为石墨烯、二氧化硅、氧化钙、碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。9.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡胶，其特征在于，所述发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种或多种。10.根据权利要求1
‑
9中任一种所述聚氨酯发泡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将上述重量份数的多元醇、异氰酸酯、交联剂和催化剂分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李叶珠，江建华，刘关心，于子龙，陈杰，杨山，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：