一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及有机硅灌封胶技术领域，具体为一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶及其制备方法，由组分A和组分B组成；按照重量份计，所述组分A的制备原料至少包括：乙烯基硅油A30

【技术实现步骤摘要】
一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机硅灌封胶
，具体为一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]基于目前全球环境下的环保发展趋势和要求，新能源汽车正逐步取代燃油汽车，而动力电池作为新能源车中的核心部件，其性能的好坏、安全系数的高低直接影响新能源汽车的性能。在新能源汽车中，超大的电池显著增加了新能源汽车的重量，直接降低了新能源汽车的续航能力，为提高新能源汽车的续航能力，要求新能源汽车的动力电池必须轻量化。同时，新能源汽车在实际使用中会产生大量热，过高的温度会直接降低电池的使用寿命和安全性，有机硅导热灌封胶因具备优良的耐候性、导热性，被广泛应用在新能源汽车的动力电池中。因上述原因，动力电池用的灌封胶必须满足低密度、高导热的性能要求。
[0003]但是，由于有机硅灌封胶中的本体树脂并不具备高导热的能力，为提高灌封胶的导热能力就必须加入大量的导热填料，如中国专利申请(公开号为CN111394051A)公开了一种有机硅灌封胶，具体引入高质量占比的二氧化硅、三氧化二铝、赤磷等无机材料，通过三氧化二铝的引入提高光蜂胶的导热性能；中国专利申请(CN114574153A)公开了一种有机硅密封胶及其制备方法，具体通过引入大量的导热填料为氧化铝和/或氧化锌来提高密封胶的导热能力，而这些常规的导热填料包括氧化铝、氧化锌密度大，添加量少时导热性能低，添加量多时密度又变大很多，这就导致很多电池厂必须在低密度和高导热之间做取舍，直接影响了动力电池的性能，进而影响了新能源汽车的质量水平。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对目前动力电池用的有机硅灌封胶无法同时满足低密度、高导热的性能要求进行一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶综合方案设计，在保持有机硅灌封胶高导热的前提下，显著降低有机硅灌封胶的密度以满足上述使用要求。
[0005]本专利技术一方面提供了一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶，由组分A和组分B组成；按照重量份计，所述组分A的制备原料至少包括：乙烯基硅油A30
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50份、复配导热粉A40
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60份、中空无机非金属材料A6
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10份、铂金催化剂A0.05
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0.5份；所述组分B的制备原料至少包括：固化剂5
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20份、乙烯基硅油B10
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40份、复配导热粉B40
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60份、中空无机非金属材料B6
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10份、黑色色膏0.2
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0.5份、抑制剂0.01
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0.05份。
[0006]作为一种优选的技术方案，所述乙烯基硅油A、乙烯基硅油B为聚甲基乙烯基硅氧烷；优选的，所述聚甲基乙烯基硅氧烷的粘度(25℃)为100
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500mpa.s。优选的，所述聚甲基乙烯基硅氧烷的粘度(25℃)为100mpa.s、300mpa.s、500mpa.s中的至少一种；
[0007]作为一种优选的技术方案，所述固化剂为含氢硅油，所述含氢硅油的含氢量为0.05
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0.5％；优选的，所述含氢硅油为含氢量为0.07％、0.18％、0.36％、0.5％的一种或多
种含氢硅油的组合。
[0008]基于本专利技术体系，通过控制组分A、组分B中引入粘度为100mpa.s、300mpa.s、500mpa.s中的至少一种乙烯基硅油，在铂金催化剂的催化作用下，与组分B中的含氢量为0.07％、0.18％、0.36％、0.5％中至少一种含氢硅油通过强相互作用使制备得到的有机硅灌封胶的结构密度减低。
[0009]作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述复配导热粉A、复配导热粉B的制备原料至少包括导热粉80
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120份、偶联剂0.06
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0.6份、无水乙醇0.1
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1份；优选的，所述导热粉为碳化硅、氮化硼、球形氧化铝、球形铝粉中的至少一种。优选的，所述导热粉为碳化硅、氮化硼、球形氧化铝、球形铝粉的组合，所述碳化硅、氮化硼、球形氧化铝、球形铝粉的质量比为1：(0.8
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1.2)：(3
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5)：4。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述偶联剂为3
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(2,3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、二苯基二甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅氧烷、正十二烷基三乙氧基硅烷的一种或多种的组合。
[0011]作为一种优选的技术方案，所述无水乙醇为常规分析纯级别。
[0012]作为一种优选的技术方案，所述复配导热粉A、复配导热粉B的制备方法为：按重量份及质量比，将导热粉加入高速混料机中，高速分散至50
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60℃，加入偶联剂、无水乙醇，高速分散至85
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90℃，停止搅拌，密闭降温至20
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30℃得到复配导热粉A、B。
[0013]作为一种优选的技术方案，所述中空无机非金属材料A、中空无机非金属材料B为空心玻璃微珠和/或中空二氧化硅微球；优选的，所述中空无机非金属材料A、中空无机非金属材料B选自密度为0.2g/cm3、0.4g/cm3、0.6g/cm3、0.8g/cm3的一种或多种组合；最优选的，所述中空无机非金属材料A、中空无机非金属材料B为空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠为密度为0.2g/cm3的玻璃微珠1和密度为0.4g/cm3的玻璃微珠2的组合；所述玻璃微珠1、玻璃微珠2的质量比为(1
‑
3)：1。
[0014]基于本专利技术体系，通过控制在组分A、组分B中分别引入6
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10重量份中空无机非金属材料A、中空无机非金属材料B，尤其是控制引入的空无机非金属材料A、中空无机非金属材料B为质量比为(1
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3)：1的密度为0.2g/cm3的玻璃微珠1和密度为0.4g/cm3的玻璃微珠2的组合，配合复配导热粉A、B，使提供的有机硅灌封胶在高导热(＞2w/mk)的前提下降低灌封胶的密度(＜1.2g/cm3)。本专利技术申请者在大量实验后发现，在有机硅灌封胶中加入空心玻璃微珠会显著降低灌封胶密度的同时也在降低其导热性，但是当空心玻璃微珠的添加量在6
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10重量份时，配合加入由二苯基二甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅氧烷、正十二烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇等助剂处理过的碳化硅、氮化硼、球形氧化铝、球形铝粉的复配导热粉A、B后，极性偶联剂附着在粉体表面增加粉体与有机硅树脂的相容性、稳定性，同时不同粉体之间形成立体网状导热通道，提高导热性能，该条件下，空心玻璃微珠对导热性的影响最小，配合乙烯基硅油与含氢硅油之间的强相互作用，使提供的灌封胶可以达到低密度高导热的效果。
[0015]作为一种优选的技术方案，所述催化剂A、催化剂B为铂金催化剂；优选的，所述铂金催化剂中铂金含量为1000ppm、3000ppm、5000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶，其特征在于，由组分A和组分B组成；按照重量份计，所述组分A的制备原料至少包括：乙烯基硅油A30
‑
50份、复配导热粉A40
‑
60份、中空无机非金属材料A6
‑
10份、铂金催化剂A0.05
‑
0.5份；所述组分B的制备原料至少包括：固化剂5
‑
20份、乙烯基硅油B10
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40份、复配导热粉B40
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60份、中空无机非金属材料B6
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10份、黑色色膏0.2
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0.5份、抑制剂0.01
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0.05份。2.根据权利要求1所述的一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶，其特征在于，所述乙烯基硅油A、乙烯基硅油B为聚甲基乙烯基硅氧烷。3.根据权利要求1或2所述的一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶，其特征在于，所述聚甲基乙烯基硅氧烷的粘度为100
‑
500mpa.s。4.根据权利要求3所述的一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶，其特征在于，所述含氢硅油的含氢量为0.05
‑
0.5％。5.根据权利要求4所述的一种动力汽车电池用低密度高导热有机硅灌封胶，其特征在于，所述含氢硅油为含氢量为0.07％、0.18％、0.36％、0.5％的一种或多种含氢硅油的组合。6.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李常林，许期斌，王振，
申请(专利权)人：上海都昱新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：