一种电池包用凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电池包用凝胶及其制备方法，所述凝胶包括A组份和B组份；其中，A组份和B组份按质量比(1

【技术实现步骤摘要】
一种电池包用凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种电池包用凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]电池包由n个锂电池单体经过串并联组成，锂电池是电池包内热量的主要来源，但其又对温度极其敏感，超过或低于一定温度则会造成锂电池工作异常甚至起火燃烧，造成不可逆的严重危害。
[0003]锂离子电池对温度环境比较敏感，温度太高会严重影响电池的充放电性能和很多特性参数，例如内阻、电压、SOC、可用容量、充放电效率和电池寿命等。过充电、低温充电、水浸泡、电池内部短路、机械撞击穿刺等因素都会引发热失控，而且，三元锂电池在热失控过程中自身会分解氧气，故消防车、灭火器等灭火装置是无计可施的，所以此类安全事故比一般的火情后果更加严重。常见的锂电池最优的工作温度在20℃～50℃
±
5℃的范围内。
[0004]现有的电池包，常采用聚氨酯粘着剂对电池包进行封装。例如，CN108753235A公开了一种软包装锂离子电池折边用反应型聚氨酯热熔胶，旨在解决传统侧边绝缘封装中存在侧边胶带与电池芯本体粘贴不牢，胶带粘贴位置不一致，甚至导致侧边缺胶漏金属，胶带粘贴效果不好，且一致性差；以及侧边整形后侧边与电池芯本体粘贴不够牢固的问题。CN 105122495 A公开了一种聚氨酯接着剂用于形成用以获得电池用容器的电池用包装材，该聚氨酯系接着剂使用主剂与硬化剂，可为在使用时将主剂与硬化剂混合的所谓的二液混合型接着剂，也可为预先混合主剂与硬化剂的一液型接着剂，还可为在使用时将多种主剂和/或多种硬化剂混合的类型。但是，硬化剂会提高整个反应系统的活性，导致反应过程中热量聚集从而温度升高过快。
[0005]然而，锂电池特别是磷酸铁锂电池，在电池包灌胶封装过程中，现有的聚氨酯A&B双相凝胶在反应过程中均会放出大量的热量，这会导致电池包内过热，导致电池隔膜本体短路，引发火灾。
[0006]因此需要开发一种低放热凝胶，以防止电池包灌胶封装过程存在的凝胶放热过大导致温度升高过快的问题产生。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种电池包用凝胶及其制备方法与应用，该凝胶应用在电池包的灌装过程中，可降低电池包内过热引发的起火风险，而且其在电池包生产过程中容易灌胶，易于实现电池包的批量生产。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0009]一种电池包用凝胶，包括A组份和B组份；其中，
[0010]A组份和B组份按质量比(1
‑
1.5):1(例如，1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1)混合形成所述凝胶；其中，
[0011]所述A组份包括质量比为1:(4.2～4.5):(4.5～4.8)(例如，1:4.2:4.8、1:4.3:
4.7、1:4.4:4.6、1:4.5:4.5)的环氧树脂C51、环氧树脂C52和Al粉；
[0012]所述B组份包括质量比为50:5:(3～6):(3～6):(30～39)(例如，50:5:3:3:39、50:5:3:6:36、50:5:6:3:36、50:5:6:6:33、50:5:4:4:37、50:5:5:5:35)的聚硫醇、促进剂、巯基乙酸、气硅和Al(OH)3；或者，或所述B组份包括质量比为50:5:(3～6):(3～6):(30～39)(例如，50:5:3:3:39、50:5:3:6:36、50:5:6:3:36、50:5:6:6:33、50:5:4:4:37、50:5:5:5:35)的聚硫醇、促进剂、巯基乙酸、气硅和Al粉。
[0013]上述环氧树脂中，C51和C52中的C5代表石油中的馏份材料：C5石油树脂，其又称为碳五树脂、脂肪烃树脂，分为通用型、调和型和元色透明型3种，平均分子量1000～2500g/mol。C51/C52中的1代表双酚A型环氧树脂，2代表200号溶剂汽油与2甲苯混合溶剂和双酚A型环氧树脂的混合物。环氧树脂C52比环氧树脂C51更易溶于有机物中，其扩散性更好，在凝胶中能够填充得更饱满。
[0014]根据本专利技术的电池包用凝胶通过A组份和B组份按质量比(1
‑
1.5):1(例如，1.0:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1)混合形成，其中，A组份用于反应，B组份用于催化，A与B混合之后，发生催化还原反应。当A与B的比例超出上述比例范围，所形成的凝胶将会产生粘连，气泡，出现固态和液态并存的情况。
[0015]根据本专利技术的电池包用凝胶，B组分中的聚硫醇、促进剂、巯基乙酸、气硅和Al(OH)3(或Al粉)的质量比为50:5:(3～6):(3～6):(30～39)(例如，按质量百分比，巯基乙酸可以选取3％、4％、5％、6％；气硅可以选取3％、4％、5％、6％；Al(OH)3或Al粉可以选取30％、31％、32％、34％、35％、36％、37％、39％)，其有利于更好的催化A组份进行反应；超过该比例范围，A与B反应过程中发热量过大，从而产生的热量聚集导致温度快速升高；低于该比例范围，将会产生粘液问题，无法使反应完全。
[0016]上述电池包用凝胶，作为一种优选实施方式，所述A组份按质量百分比包括如下成分：环氧树脂C5110％、环氧树脂C5245％和Al 45％。优选地，环氧树脂C51的牌号为E
‑
45，环氧树脂C52的牌号为E
‑
51。
[0017]环氧树脂的牌号越高，代表其含氧量越高。环氧树脂的含氧量越高，其化学活性越高，凝胶后的性能越稳定。使用低牌号的环氧树脂，其含氧含量低，化学活性低，反应后形成的凝胶性能会较差。例如，E
‑
51环氧树脂表示环氧树脂的平均环氧值51/100＝0.51，环氧值N/100为0.48
‑
0.54；E
‑
44环氧树脂代表环氧树脂的平均环氧值为44/100＝0.44，环氧值N/100为0.41
‑
0.47。
[0018]本专利技术采用的E
‑
51树脂的性能较好，同时由于E
‑
51的高温耐热效应优异，因此，采用其制备的凝胶具备更高的耐火温度。Al粉用于导热，其具有散热快的特点。A组份中，环氧树脂C51、环氧树脂C52和Al粉的合理用量配伍，有利于降低所述电池包用凝胶开始发生凝胶时的温度、降低凝胶放热峰的温度。
[0019]优选地，环氧树脂C51和环氧树脂C52的密度分别为1.9
‑
2.3g/cm3。
[0020]上述电池包用凝胶，作为一种优选实施方式，所述B组份按质量百分比包括如下成分：聚硫醇50％、促进剂5％、巯基乙酸3～6％(例如，3％、4％、5％、6％)、气硅3％和Al(OH)332～36％(例如，33％、34％、35％、35.5％)；或者，所述B组份按质量百分比包括如下成分：聚硫醇50％、促进剂5％、巯基乙酸3～6％(例如，3％、4％、5％、6％)、气硅3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包用凝胶，其特征在于，所述凝胶包括A组份和B组份；其中，所述A组份和B组份按质量比(1
‑
1.5):1混合形成所述凝胶；其中，所述A组份包括质量比为1:(4.2～4.5):(4.5～4.8)的环氧树脂C51、环氧树脂C52和Al粉；所述B组份包括质量比为50:5:(3～6):(3～6):(30～39)的聚硫醇、促进剂、巯基乙酸、气硅和Al(OH)3；或者，所述B组份包括质量比为50:5:(3～6):(3～6):(30～39)的聚硫醇、促进剂、巯基乙酸、气硅和Al粉。2.根据权利要求1所述的电池包用凝胶，其特征在于，环氧树脂C51的牌号为E
‑
45，环氧树脂C52的牌号为E
‑
51，所述环氧树脂C51和环氧树脂C52的密度分别为1.9
‑
2.3g/cm3。3.根据权利要求1所述的电池包用凝胶，其特征在于，所述A组份按质量百分比包括如下成分：环氧树脂C5110％、环氧树脂C5245％和Al 45％；和/或，所述B组份按质量百分比包括如下成分：聚硫醇50％、促进剂5％、巯基乙酸3～6％、气硅3％和Al(OH)332～36％；或者，所述B组份按质量百分比包括如下成分：聚硫醇50％、促进剂5％、巯基乙酸3～6％、气硅3％和Al粉32～36％。4.根据权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：代辉，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：