用于介电绝缘的紫外线涂层制造技术

描述了一种可UV固化的介电涂层。可固化涂层可以包括一种或多种丙烯酸酯单体、氨基甲酸酯预聚物、交联剂、至少一种增粘剂、光引发剂和任选的一种或多种填料和/或添加剂。所述涂层可用于使电池组电池和电池组绝缘，例如使电动汽车中使用的电池组电池和电池组绝缘。所述涂层易于施加并快速固化。即使在暴露于潮湿条件后，固化的涂层也可以具有高粘合强度。固化的涂层也可以具有高粘合强度。固化的涂层也可以具有高粘合强度。

UV coating for dielectric insulation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于介电绝缘的紫外线涂层
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月9日提交的美国临时专利申请号62/945,322的优先权，其公开内容通过引用全文并入本文。


[0003]本文公开的主题涉及可紫外线(UV)辐射固化的绝缘涂层，特别是用于电池组的介电绝缘的可UV固化的涂层和施加此类涂层的方法。

技术介绍

[0004]在电动汽车电池组和其他类型的电池组中，单个电池组电池、侧壁、冷却板和其他装置等组件与其他组件电绝缘以防止短路，从而提高电池组的安全性和耐用性。对这些组件进行电绝缘的当前工艺包括粉末涂覆或使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)涂膜。虽然粉末涂覆是一种常见的工艺，但这通常需要高温和更长的固化时间。由于电池通常不适用于这些高温，因此粉末涂覆传统上仅限于电池组内的非电池硬件。
[0005]因此，电动汽车内部使用的电池组电池(例如棱柱形、袋状和圆柱形电池组电池)通常被包裹在PET膜/带中以提供绝缘保护。电池盒内使用的冷却板通常也用PET或粉末涂层包裹或层压，以提供类似的介电保护。电池组电池也经常用导热、电绝缘的粘合剂/灌封材料相互粘结并粘结到冷却板上。理想的是这些材料不会脱粘以在导热粘合剂/灌封材料和电池之间形成间隙。当间隙形成时，可能会产生更大的热阻抗，并因此存在热失控。
[0006]更具体地，用于绝缘电池组电池的PET膜可包括PET层和压敏粘合剂(PSA)层。在电池组中，PSA层可以与一个电池组电池的电池组电池壁/基材(例如铝、钢、复合材料等)接触，并且PET层可以与热管理粘合剂/灌封材料接触，其本身可以直接定位在第二个涂有PET膜的电池组电池的PET层附近。使用PET膜对电池组电池进行绝缘可能涉及半手动安装，并且可能导致在高温/高湿条件下的附着力差。此外，PET的低表面能使其难以可靠地粘结。传统上，粘合剂和灌封材料制造商试图强化他们的粘合剂以更好地粘结到PET包裹的电池上。然而，汽车会受到许多冲击事件(例如坑洼、减速带、事故等)的影响，因此有很多机会使粘结不良的电池组电池组件从系统脱粘并从系统中带走热量。
[0007]因此，存在对可用于涂层/绝缘电池组电池和电池组组件的额外介电涂层的持续需求，特别是那些还可以使制造/组装工艺更快和/或更简单的介电涂层。

技术实现思路

[0008]此
技术实现思路
部分列出了本专利技术公开的主题的若干实施方案，并且在许多情况下列出了这些实施方案的变化形式和排列组合。此
技术实现思路
部分仅仅是众多和变化的实施方案的示例。提及给定实施方案的一个或多个代表性特征同样是示例性的。这样的实施方案通常可以存在或不存在所提到的特征；同样，这些特征可以应用于本专利技术公开的主题的其他实施方案，无论是否在本专利技术的
技术实现思路
中列出。为避免过度重复，此
技术实现思路
部分并未列
出或建议此类特征的所有可能组合。
[0009]在一些实施方案中，本专利技术公开的主题提供了一种可固化涂层，其包含一种或多种丙烯酸酯单体、光引发剂、氨基甲酸酯预聚物、交联剂、一种或多种增粘剂和任选的一种或多种填料和/或一种或多种添加剂。在一些实施方案中，一种或多种丙烯酸酯单体包含反应性稀释剂。在一些实施方案中，所述反应性稀释剂包括丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸甲酯(MMA)中的至少一种。
[0010]在一些实施方案中，光引发剂包括UV活化光引发剂。在一些实施方案中，氨基甲酸酯预聚物包含聚醚氨基甲酸酯二丙烯酸酯。在一些实施方案中，交联剂包含聚二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexacrylate)(DPHPA)。在一些实施方案中，一种或多种增粘剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯(HEMA)磷酸酯、环氧硅烷和甲基丙烯酸(MAA)中的至少一种。
[0011]在一些实施方案中，可固化涂层进一步包含除酸剂。在一些实施方案中，除酸剂选自包含磷酸锌、氧化锌和钼酸锌的组中。在一些实施方案中，可固化涂层包含一种或多种填料。在一些实施方案中，一种或多种填料包含未处理的亲水气相二氧化硅和/或经处理的疏水气相二氧化硅和/或霞石正长岩。
[0012]在一些实施方案中，可固化涂层是100％固体涂层。在一些实施方案中，固化涂层在约100微米厚度时具有约5千伏(kV)至约10kV的击穿电压。在一些实施方案中，固化涂层在85℃和85％相对湿度下老化长达1000小时后仍保持粘性。在一些实施方案中，固化涂层没有针孔、气泡并且包括良好的边缘覆盖。
[0013]在一些实施方案中，本专利技术公开的主题提供涂有介电涂层的层的电池组电池或其他电池组件，其中介电涂层是通过固化可固化涂层的层而形成的反应产物，该可固化涂层包含一种或多种丙烯酸酯单体、光引发剂、氨基甲酸酯预聚物、交联剂、一种或多种增粘剂和任选的一种或多种填料和/或一种或多种的添加剂。在一些实施方案中，所述介电涂层的层具有约25微米至约200微米的厚度。
[0014]在一些实施方案中，本专利技术公开的主题提供了一种用介电涂层涂覆基材的方法，该方法包括将可固化涂层的层施加到基材表面，其中可固化涂层包含一种或多种丙烯酸酯单体、光引发剂、氨基甲酸酯预聚物、交联剂、一种或多种增粘剂和任选的一种或多种填料和/或一种或多种添加剂；以及将可固化涂层暴露于紫外线辐射，从而形成带涂层的基材。在一些实施方案中，基材包括金属表面，任选地其中所述金属是铝。在一些实施方案中，基材包括电池组电池或电池组的组件。
[0015]在一些实施方案中，所述方法进一步包括由带涂层的基材形成电池组件。
[0016]在一些实施方案中，通过喷涂、辊涂或浸涂来施加可固化涂层的层。在一些实施方案中，可固化涂层的层具有约25微米至约200微米的厚度。在一些实施方案中，UV辐射由汞灯提供。
[0017]因此，本专利技术公开的主题的一个目的是提供可固化涂层(例如，可UV固化的介电涂层)和相关方法和涂覆材料。这个和其他目的通过本专利技术公开的主题全部或部分地实现。此外，本专利技术公开的主题的目的已经在上面阐明，在研究了以下描述和实施例之后，本专利技术公开的主题的其他目的和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
[0018]图1是用介电涂层绝缘的两个电池组电池的电池组电池组件界面的示意图，该介电涂层作为本专利技术公开的主题的可紫外线(UV)固化涂层组合物的反应产物形成。
具体实施方式
[0019]现在将在下文更全面地描述本专利技术公开的主题，其中描述了本专利技术公开的主题的一些但非全部实施方案。实际上，本专利技术公开的主题可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方案；相反，提供这些实施方案是为了使本公开满足适用的法律要求。
[0020]I.定义
[0021]本文所使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制本公开的主题。
[0022]除非下文另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语旨在具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。对本文采用的技术的引用意在指本领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可固化涂层，包含一种或多种丙烯酸酯单体、光引发剂、氨基甲酸酯预聚物、交联剂、一种或多种增粘剂和任选的一种或多种填料和/或一种或多种添加剂。2.根据权利要求1所述的可固化涂层，其中所述一种或多种丙烯酸酯单体包含反应性稀释剂。3.根据权利要求2所述的可固化涂层，其中所述反应性稀释剂包括丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸甲酯(MMA)中的至少一种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的可固化涂层，其中所述光引发剂包括UV活化的光引发剂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的可固化涂层，其中所述氨基甲酸酯预聚物包含聚醚氨基甲酸酯二丙烯酸酯。6.根据权利要求1至5中任一项所述的可固化涂层，其中所述交联剂包括聚二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHPA)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的可固化涂层，其中所述一种或多种增粘剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯(HEMA)磷酸酯、环氧硅烷和甲基丙烯酸(MAA)中的至少一种。8.根据权利要求1至7中任一项所述的可固化涂层，还包括除酸剂。9.根据权利要求8所述的可固化涂层，其中所述除酸剂选自由磷酸锌、氧化锌和钼酸锌组成的组。10.根据权利要求1至9中任一项所述的可固化涂层，包括一种或多种填料。11.根据权利要求10所述的可固化涂层，其中所述一种或多种填料包括未处理的亲水气相二氧化硅、经处理的疏水气相二氧化硅和/或霞石正长岩。12.根据权利要求1至11中任一项所述的可固化涂层，其中所述涂层是100％固体涂层。13.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗斯，
申请(专利权)人：洛德公司，
类型：发明
国别省市：