一种动力电池密封胶及其制备方法技术

本申请涉及密封胶技术领域，尤其是涉及一种动力电池密封胶及其制备方法。其中，一种动力电池密封胶的原料中采用膨胀微胶囊及聚丁二烯，膨胀微胶囊的芯材采用有机膨润土、气相二氧化钛及硅烷偶联剂Ⅱ，壁材采用聚氨酯，有效的提升动力电池密封胶的耐高温性能及耐热水性能，减少动力电池密封胶经历浸水或高温后的抗渗性能及剪切强度的衰减，使得动力电池密封胶适用于复杂的使用环境。封胶适用于复杂的使用环境。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池密封胶及其制备方法


[0001]本申请涉及密封胶
，尤其是涉及一种动力电池密封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]能源电动汽车，是解决能源、环境、城市交通等问题的一个主流趋势，也是未来汽车产业发展的一个主要方向。动力电池pack是电动汽车生产的一个重要过程，pack工艺和技术的好坏往往会影响到整个电池的性能和安全性。胶粘剂封装材料在动力电池Pack的制造环节，主要解决结构固定、导热、防护与密封等功能，并且对电池轻量化、安全性、可靠性、寿命等性能均有较大影响。
[0003]硅烷改性密封胶具良好的粘接性能及密封性能，市面上动力电池的密封胶常采用硅烷改性密封胶，然而硅烷改性密封胶在耐高温及耐水性能较差，在复杂环境中使用后，粘接性能明显降低，从而导致硅烷改性密封胶对动力电池的防护效果变差。

技术实现思路

[0004]为了克服现有硅烷改性密封胶的耐水性及耐高温较差，在复杂环境中使用后，粘接性能明显降低的问题，本申请提供了一种动力电池密封胶及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种动力电池密封胶。
[0006]一种动力电池密封胶，以质量份数计，包括以下组分：硅烷改性聚合物140
‑
180份；增塑剂60
‑
90份；填料250
‑
350份；触变剂4
‑
10份；抗紫外剂0.5
‑
3份；光稳定剂0.5
‑
3份；热稳定剂0.5
‑
3份；除水剂3
‑
10份；硅烷偶联剂Ⅰ3
‑
8份；聚丁二烯2
‑
6份；螯合锡催化剂1
‑
3份；所述填料包括50
‑
90份的膨胀微胶囊及200
‑
260份的填料A；所述膨胀微胶囊包括质量比(0.67
‑
0.85)：1为芯材及壁材，所述壁材为聚氨酯，所述芯材包括有机膨润土、气相二氧化钛及硅烷偶联剂Ⅱ。
[0007]通过采用上述技术方案，在动力电池密封胶的原料中采用膨胀微胶囊及聚丁二烯，膨胀微胶囊的芯材采用有机膨润土、气相二氧化钛及硅烷偶联剂Ⅱ，壁材采用聚氨酯，可以有效的提升动力电池密封胶的耐高温性能及耐热水性能，使得动力电池密封胶适用于复杂的使用环境。
[0008]动力电池密封胶在较高的温度下，膨胀微胶囊的壁材的软段呈现熔融态；膨胀微胶囊遇到水后壁材的软段发生水解及有机膨润土吸水胀大，使得膨胀微胶囊的壁材释放气相二氧化钛及硅烷偶联剂Ⅱ，气相二氧化钛及硅烷偶联剂Ⅱ增强动力电池密封胶的强度，提升动力电池密封胶与基材的粘结界面的结合力，进而减少动力经历浸水或高温后电池密封胶的抗渗性能及剪切强度的衰减。
[0009]采用聚丁二烯与膨胀微胶囊配伍使用，聚丁二烯改善动力电池密封胶的韧性及强度，进而提升动力电池密封胶的抗渗性能、剪切强度、拉伸强度及断裂伸长率；同时改善动力电池密封胶因添加膨胀微胶囊导致剪切强度、拉伸强度及断裂伸长率下降的问题。
[0010]优选的，所述膨胀微胶囊的制备工艺如下：聚氨酯预聚体的制备：将110
‑
140质量份的大分子二元醇、6
‑
8质量份的蓖麻油及20
‑
40质量份羟基封端聚二甲基硅氧烷升温到80
‑
90℃，在氮气保护及300
‑
500r/min的搅拌条件下加入100
‑
120质量份的二异氰酸酯及催化剂，反应1
‑
2h，制备得到聚氨酯预聚体；成盐及乳化：向聚氨酯预聚体中加入6
‑
15质量份的亲水扩链剂，在搅拌的条件下反应1.5
‑
2.5h；随后降温加入8
‑
15质量份的有机溶剂；接着加入90
‑
110质量份的有机膨润土、3
‑
10质量份的硅烷偶联剂Ⅱ、80
‑
110质量份的气相二氧化钛及2
‑
5质量份的三乙胺，在3000
‑
5000r/min搅拌的条件下反应0.8
‑
1.5h，降温加入800质量份的水在5000
‑
8000r/min的条件下进行乳化；接着加入3
‑
8质量份的扩链剂进行扩链，升温至70
‑
90℃，在500
‑
700r/min搅拌条件下反应0.5
‑
1h，经过滤、洗涤、烘干，即得到膨胀微胶囊。
[0011]通过采用上述技术方案，制备得到膨胀微胶囊，膨胀微胶囊在遇到高温或浸水后，膨胀微胶囊的壁材释放气相二氧化钛及硅烷偶联剂Ⅱ，气相二氧化钛及硅烷偶联剂Ⅱ增强动力电池密封胶的强度，提升动力电池密封胶与基材的粘结界面的结合力，进而减少动力电池密封胶经历浸水或高温后的抗渗性能及剪切强度的衰减。
[0012]优选的，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、N
‑
(羟甲基)甲基
‑2‑
氨基乙磺酸中的一种；所述扩链剂为乙二醇、二乙二醇、1,4
‑
丁二醇、新戊二醇、丙二醇、乙二胺；所述有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种。
[0013]通过采用上述技术方案，优选聚氨酯的原料，使得制备得到的膨胀微胶囊具有较好的稳定性，膨胀微胶囊的壁材具有一定强度。
[0014]优选的，所述填料A为碳酸钙、氢氧化铝、粘土、滑石粉、炭黑中的一种或几种。
[0015]通过采用上述技术方案，通过优选填料增强密封胶的耐高温性能、隔热性能、耐水解性能及机械强度。
[0016]优选的，所述硅烷改性聚合物为硅烷基封端的聚醚聚合物或硅烷改性聚氨酯聚合物。
[0017]通过采用上述技术方案，优选硅烷改性聚醚密封胶及硅烷改性聚氨酯聚合物密封胶，使得动力电池密封胶对各种基材具有较好的粘附效果。
[0018]优选的，所述硅烷基封端的聚醚聚合物为kaneka公司的S203H、S303H、SAX260、SAX750；硅烷改性聚氨酯聚合物为AGC株式会社的SX3430E、SX6735D、S888E、STP
‑
E15、STP
‑
E35；迈图公司SPUR+*1015、SPUR+*1012、SPUR+*3030、SPUR+*3040中的一种。
[0019]通过采用上述技术方案，优选硅烷改性聚醚密封胶及硅烷改性聚氨酯聚合物密封胶的牌号及厂商，硅烷改性聚合物性能较稳定且与其他原料有较好的配伍效果，进而增强
密封胶的耐水解性能、机械强度及耐热性能。
[0020]优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物和聚醚多元醇中至少一种；触变剂为聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、白炭黑中至少一种；聚丁二烯为马来酸酐改性液体聚丁二烯、羟基封端的液体聚丁二烯、三乙氧基封端的液体聚丁二烯中至少一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池密封胶，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分：硅烷改性聚合物 140
‑
180份；增塑剂 60
‑
90份；填料 250
‑
350份；触变剂 4
‑
10份；抗紫外剂 0.5
‑
3份；光稳定剂 0.5
‑
3份；热稳定剂 0.5
‑
3份；除水剂 3
‑
10份；硅烷偶联剂
Ⅰꢀ3‑
8份；聚丁二烯 2
‑
6份；螯合锡催化剂1
‑
3份；所述填料包括50
‑
90份的膨胀微胶囊及200
‑
260份的填料A；所述膨胀微胶囊包括质量比（0.67
‑
0.85）：1为芯材及壁材，所述壁材为聚氨酯，所述芯材包括有机膨润土、气相二氧化钛及硅烷偶联剂Ⅱ。2.根据权利要求1所述的一种动力电池密封胶，其特征在于，所述膨胀微胶囊的制备工艺如下：聚氨酯预聚体的制备：将110
‑
140质量份的大分子二元醇、6
‑
8质量份的蓖麻油及20
‑
40质量份羟基封端聚二甲基硅氧烷升温到80
‑
90℃，在氮气保护及300
‑
500r/min的搅拌条件下加入100
‑
120质量份的二异氰酸酯及催化剂，反应1
‑
2h，制备得到聚氨酯预聚体；成盐及乳化：向聚氨酯预聚体中加入6
‑
15质量份的亲水扩链剂，在搅拌的条件下反应1.5
‑
2.5h；随后降温加入8
‑
15质量份的有机溶剂；接着加入90
‑
110质量份的有机膨润土、3
‑
10质量份的硅烷偶联剂Ⅱ、80
‑
110质量份的气相二氧化钛及2
‑
5质量份的三乙胺，在3000
‑
5000r/min搅拌的条件下反应0.8
‑
1.5h，降温加入800质量份的水在5000
‑
8000r/min的条件下进行乳化；接着加入3
‑
8质量份的扩链剂进行扩链，升温至70
‑
90℃，在500
‑
700r/min搅拌条件下反应0.5
‑
1h，经过滤、洗涤、烘干，即得到膨胀微胶囊。3.根据权利要求1所述的一种动力电池密封胶，其特征在于，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、N
‑
(羟甲基)甲基
‑2‑
氨基乙磺酸中的一种；所述扩链剂为乙二醇、二乙二醇、1,4
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丁二醇、新戊二醇、丙二醇及乙二胺中的一种；所述有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种。4.根据权利要求1所述的一种动力电池密封胶，其特征在于，所述填料A为碳酸钙、氢氧化铝、粘土、滑石粉、炭黑中的一种或几种。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟明，陈军，沈峰，柴梦洒，裘杭建，陈丹，尤羽中，何永富，何丹薇，
申请(专利权)人：杭州之江新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：