CN100422258C - 吸液性组合物、吸液性片材及非水电解液电池组 - Google Patents
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Abstract
一种含有相对于构成非水电解液电池组(特别是锂离子非水电解液二次电池组)的非水电解液二次电池的非水电解液具有优良的吸液性的吸液性交联树脂的吸液性组合物,其中含有通过多官能团异氰酸酯化合物使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联而形成的吸液性交联树脂的粉末和粘合剂树脂。另外,一种非水电解液电池组用吸液性片材,它在支承基材的单面上形成吸液性交联树脂层,该树脂层是通过多官能团异氰酸酯化合物使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联而形成的。一种使用吸液性片材的非水电解液电池组,该组在电池盒内设有一种由吸液性片材构成的电解液吸收构件,当有电解液从非水电解液电池单元漏出时,该吸液性片材用于吸收该电解液。
Description
技术领域
本发明涉及在从非水电解液电池组内的非水电解液电池单元漏出电解液时,用于吸收该电解液的吸液性组合物、吸液性片材及使用上述组合物和片材的非水电解液电池组。
背景技术
一直广泛使用在电池盒内容纳多个一次电池单元或二次电池单元和布线电路基板的电池组。在这样的电池组中,当从电池单元漏出电解液时,布线电路基板的布线发生腐蚀,从而发生导电不良,相反可能产生短路。因此,为了即使在电解液产生漏液的情况下,也不产生前述的腐蚀及短路问题,有提案(特开2001-351588号公报)提出在和电池组内的电池单元接触的位置或接近的位置,配置安装有具有吸收电解液能力的吸液剂的吸液构件。这里所述吸液剂使用吸附型、凝胶化型、自膨胀型的各种高分子材料。具体的物质例如有:聚丙烯酸盐系吸水性树脂、淀粉-接枝共聚物系吸水性树脂、聚乙烯醇系吸水性树脂、聚丙烯酰胺系吸水性树脂、异丁烯-马来酸共聚物吸水性树脂、长链丙烯酸烷基酯交联共聚物、聚降冰片烯等。
这些吸液剂不能充分吸附近年来广泛地使用的构成非水电解液电池组、特别是锂离子非水电解液二次电池组的非水电解液二次电池中被广泛应用的碳酸酯系溶剂,例如丙烯碳酸酯及乙烯碳酸酯液体,这是存在的问题。
本发明是为了解决以上现有的技术问题而进行的,目的在于提供对构成非水电解液电池组(特别是,锂离子非水电解液二次电池组)的非水电解液二次电池的非水电解液具有优良的吸液性的含有吸液性交联树脂的吸液性组合物及吸液性片材;提供上述吸液性交联树脂的制造方法;另外,提供设有由上述的吸液性组合物及吸液性片材形成的电解液吸收构件的电池组。
发明内容
本发明者发现,当在MEK等溶剂中利用多官能团异氰酸酯化合物使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联时,由于胶凝化而可以得到内含溶剂的吸液性交联树脂,该吸液性交联树脂具有非常好的吸收并保持非水电解液电池的非水电解液的能力,至此完成本发明。
也就是,本发明提供一种吸液性组合物,其特征在于,其中含有利用多官能团异氰酸酯化合物使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联而形成的吸液性交联树脂的粉末和粘合剂。
另外,本发明提供一种吸液性片材,其特征在于,在支承基材的单面上,形成有一种通过利用多官能团异氰酸酯化合物来使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联而形成的吸液性交联树脂层。
而且,本发明提供一种吸液性交联树脂的制造方法,其特征在于,使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物在SP值为9~14的溶剂中溶解至3~35重量%,在该溶液中添加多官能团异氰酸酯化合物以进行交联反应。
另外,本发明提供一种非水电解液电池组,这是一种在电池盒内设置有非水电解液电池单元、布线电路基板、在电解液从电池单元漏出时,用于吸收该电解液的电解液吸收构件的非水电解液电池组,其特征在于,该电解液吸收构件是由前述的吸液性组合物或吸液性片材形成的。
附图说明
图1是本发明的吸液性片材的剖面图。
图2是本发明的吸液性片材的剖面图。
图3是本发明的非水电解液电池组的透视图。
图4是本发明的非水电解液电池组的透视图。
图5是本发明的非水电解液电池组的透视图。
图6是显示交联剂:VEMA(摩尔比)=1∶100时的吸液性交联树脂的膨胀度的图。
图7是显示交联剂:VEMA(摩尔比)=1∶200时的吸液性交联树脂的膨胀度的图。
图8是显示交联剂:VEMA(摩尔比)=1∶300时的吸液性交联树脂的膨胀度的图。
图9是显示交联剂:VEMA(摩尔比)=1∶600时的吸液性交联树脂的膨胀度的图。
图10是显示使用大量的交联剂时的吸液性交联树脂的膨胀度的图。
图11是使用模拟电池组进行吸收电解液的试验的说明图。
具体实施方式
首先,对本发明的吸液性组合物进行说明。
该吸液性组合物含有利用多官能团异氰酸酯化合物使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联而形成的吸液性交联树脂的粉末和粘合剂。所述的吸液性交联树脂可以高水平地吸收并保持在非水电解液电池中使用的碳酸酯系溶剂,特别是碳酸丙烯酯。因此,根据需要将该吸液性交联树脂的粉末和分散溶剂一起分散在粘合剂树脂中而形成的组合物是一种作为非水解液电池组的电解液吸收构件有用的物质。并且,该组合物因为可以用作树脂涂料使用,因此可以利用公知的涂敷方法或调和方法成型为自由度高的形状,因此可以提高电解液吸收构件的形状自由度。
本发明中使用的甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的重均分子量在过小时难以有效地进行交联,过大时,交联后难以在非水电解液中膨胀,因此优选50000~1200000,更优选200000~900000。
本发明中使用的多官能团异氰酸酯化合物具有使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联的交联剂的作用,本发明中,从非水电解液的保持性方面考虑,特别优选使用分子中具有三个异氰酸酯基的三官能团异氰酸酯化合物。上述的三官能团的异氰酸酯化合物的具体物质例如有:三羟甲基烷加合物、具有异氰脲酸酯环的三聚物、三苯基甲烷三异氰酸酯等。
另外,在本发明中,关于多官能团异氰酸酯化合物对甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的交联比率,当多官能团异氰酸酯化合物过多时,难以在非水电解液中膨胀,当多官能团异氰酸酯化合物过少时,不能得到膨胀后的强度,因此,相对于甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的构成单体单元100摩尔,多官能团异氰酸酯化合物的摩尔数优选0.1~2摩尔,更优选0.2~1摩尔。
本发明中,在使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物和多官能团异氰酸酯化合物交联时,可以利用通常的方法进行,例如,可以在溶剂(例如MEK等)中添加甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物和多官能团异氰酸酯化合物,加热至25~80℃。
这样得到的吸液性交联树脂通常可以做成内包含在交联反应中使用的溶剂的胶凝化物,而在本发明的吸液性组合物中,将上述胶凝化物干燥,使其做成粉末。这里做成粉末的方法可以利用公知的粉碎方法(例如,物理粉碎法)将干燥过的吸液性交联树脂粉碎。这里,当粉末的平均粒径过小时,形成面疙瘩的状态,当粉末的平均粒径过大时,表面积变小,因此优选0.1~150μm,更优选2~50μm。
作为用于使这样的吸液性交联树脂粉末分散的粘合剂树脂,可以使用那些可溶于非电解液,特别是碳酸酯系溶剂、例如碳酸丙烯酯及碳酸乙烯酯等的粘合剂树脂。作为这些粘合剂树脂,可以举出甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物、氰乙基改性淀粉、聚乙二醇等。
吸液性交联树脂粉末和粘合剂树脂的配合比中,当吸液性交联树脂粉末过少时,吸液性低下,当过多时,不能粘接并完全形成粉末,因此相对吸液性交联树脂粉末100重量份,优选粘合剂树脂3~100重量份,更优选10~50重量份。
下面,对本发明的作为非水电解液电池组的电解液吸收构件有用的吸液性片材进行说明。
该吸液性片材如图1所示,在支承基材1的单面上,具有形成有吸液性交联树脂层2的结构,该树脂层2是通过多官能团异氰酸酯使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联而形成的。这种情况下,优选在支承基材1的另外面上预先形成粘合层3。由此可以在电池盒内简便地设置吸液性片材。另外,如图2所示,也可以不设置粘接层而是在吸液性交联树脂层2上配合粘合剂,这样也能使支承基材1上的吸液性交联树脂层2具有粘合性。这种情况下,可以在电池组内设置电池单元后再设置吸液性片材。
作为构成本发明的吸液性片材的支承基材,例如可以举出由聚丙烯等塑料纤维等构成的无纺织物、聚丙烯薄膜等。
另外,也可以利用通常的方法将甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物和多官能团异氰酸酯分散或溶解在溶剂中形成的混合物涂布在支承基材1上,通过加热使其胶凝化,从而形成吸液性交联树脂树脂层2。
另外,作为构成在支承基材1的内面设置的粘合层3的粘合剂,可以从公知的粘合剂中适当地选择使用。另外,作为用于使吸液性交联树脂层2具有粘合性的粘合剂,可以举出部分交联的公知的丙烯酸系粘合剂等。
有关本发明的吸液性片材中使用的甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的重均分子量、多官能团异氰酸酯化合物、多官能团异氰酸酯化合物对甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的交联比率等,正如在吸液性组合物中已经进行的说明。
下面,对前述的吸液性组合物和吸液性片材中使用的吸液性交联树脂特别优选的制造方法进行说明。该制造方法是将前述的甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物溶解在SP为9~14的溶剂中至其含量为3~35重量%,在该溶液中同样添加前述的多官能团异氰酸酯,进行交联反应。
这里使用SP为9~14的溶剂的理由是这类溶剂能够较好地溶解甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物。作为这样的溶剂,例如有碳酸丙烯酯(SP值=13.3)、丁酮(MEK)(SP值=9.3)-乙酸乙酯(SP值=9.1)等。其中,优选沸点比较低的MEK及乙酸乙酯。
另外,在所述的溶剂中溶解甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物至其含量成为3~35重量%的理由是,当小于3重量%时,得到的吸液性交联树脂的胶凝化反应的收率不够,没有交联的甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物过多,因此吸液性交联树脂的非水电解液的保持性不够。相反,当超过35重量%时,得到的吸液性交联树脂的吸液性低下。
关于该制造方法中使用的甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的重均分子量、多官能团异氰酸酯化合物、多官能团异氰酸酯化合物对甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的交联比例等,正如吸液性组合物中说明的。
本发明的吸液性组合物和吸液性片材,优选用作在电池盒内设置着电池单元、布线电路基板、用于从非水电解液电池单元漏出电解液时,吸收该电解液的电解液吸收构件的非水电解液电池组中的该电解液吸收构件。例如,如图3所示,在电池盒31内设置的布线电路基板32上配置非水电解液电池单元33的电池组中,当从非水电解液电池单元33漏出电解液时,作为用于吸收该电解液的电解液吸收构件,可以在非水电解液电池单元33之间填充吸液性组合物34。这里,非水电解液电池单元33和布线电路基板32由金属导线35连接,而且,和外部端子36连通着。另外,如图4所示,在布线电路基板32和非水电解液电池单元33之间,也可以配置图1说明的吸液性片材37,使吸液性交联树脂层配置在非水电解液电池单元33的侧面。另外,如图5所示,也可以在非水电解液电池单元33的上面配置图2中说明的吸液性片材38,使吸液性交联树脂层配置在非水电解液电池单元33的侧面。
另外,在图3~5中,将非水电解液电池组中的电池盒的形状做成长方体,将电池单元的形状做成圆筒形,在本发明的非水电解液电池组中,可以做成不受限定的,适合使用目的的形状、配置结构。另外,对电池单元的种类也没有限定。
如上说明的本发明的非水电解液电池组,作为非水电解液吸收构件材料是一种通过用多官能团异氰酸酯化合物使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联的吸液性交联树脂,因为使用了非水电解液的吸收保持性好的吸液性交联树脂,所以,即使非电解液从电池单元漏出,也可以最大限度地抑制布线电路的腐蚀及短路的发生。
实施例
下面通过实施例来具体地说明本发明。
应予说明,实施例1-6是关于膨胀度的实例;实施例7-10是关于膨胀速度的实例;实施例11-16是关于吸收速度的实例。
实施例1
使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物(VEMA)(重均分子量900000;商品名VEMA A106H5、DAICEL化学工业公司)溶解在丁酮(MEK)中,再在该溶液中添加作为交联剂的三官能团异氰酸酯化合物(コロネ-トHL、日本聚氨酯工业公司),将该混合物在25℃进行交联反应24小时,使其凝胶化,得到吸液性交联树脂。这里,三官能团异氰酸酯化合物相对于VEMA的构成单体单元100摩尔,使用1摩尔,另外,MEK按VEMA固体成分为10wt%的量使用。
实施例2
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元3000摩尔为1摩尔,除此之外,其余重复与实施例1同样的操作,得到吸液性交联树脂。
实施例3
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元600摩尔为1摩尔,除此之外,其余重复与实施例1同样的操作,得到吸液性交联树脂。
实施例4
使用MEK,使VEMA固体成分为15wt%,除此之外,其余重复与实施例1同样的操作,得到吸液性交联树脂。
实施例5
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元300摩尔为1摩尔,除此之外,其余重复与实施例4同样的操作,得到吸液性交联树脂。
实施例6
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元600摩尔为1摩尔,除此之外,其余重复与实施例4同样的操作,得到吸液性交联树脂。
膨胀度评价
将实施例1~6的胶凝化的各吸液性交联树脂10g在大量的碳酸丙烯酯中浸渍三天后,测定用碳酸丙烯酯膨胀后的吸液性交联树脂的重量(g),将其用VEMA固体成分来除而获得的商作为膨胀度。结果示于表1。
表1
从实施例1~3的结果可知,当交联剂相对于VEMA的使用量少时,容易膨胀。另外,当对比实施例1和4;实施例2和5,以及实施例3和6时,可以看出,VEMA的固体成分多时,膨胀度小。
另外,对比实施例5和实施例6,实施例6中尽管交联剂的使用量少,但是,膨胀度没有增大,和实施例2和实施例3的对比结果明显不同。可以认为,这是由于VEMA固体成分与实施例2或3的情况相比,为1.5倍的缘故。
实施例7
使VEMA(重均分子量900000;商品名VEMA A106H5、DAICEL化学工业公司)溶解在丁酮(MEK)中,再在该溶液中添加作为交联剂的三官能团异氰酸酯化合物(コロネ-トHL、日本聚氨酯工业公司),将该混合物在25℃进行交联反应24小时,使其凝胶化,得到吸液性交联树脂。这里,三官能团异氰酸酯化合物相对于VEMA的构成单体单元100摩尔,使用1摩尔,另外,MEK的使用量按VEMA固体成分为5、7.5、10、15wt%的量。
将得到的吸液性交联树脂10g在常压下的烘箱(80℃、10分钟)中干燥,再在真空烘箱(80℃、20分钟)中干燥。将得到的干燥物浸渍在大量的碳酸丙烯酯中,每经过一定时间测定用碳酸丙烯酯膨胀后的吸液性交联树脂的重量,计算膨胀度,评价该润滑速度。膨胀度越大,意味着膨胀速度越大。将得到的结果示于表2和图6中。
表2
从表2(图6)可知,当交联剂和VEMA的摩尔比为1∶100的情况下,VEMA的固体成分为5wt%时,与VEMA的固体成分的其它条件相比,膨胀速度大。另外,在7.5wt%、10wt%、15wt%的情况下没有大的差别。
实施例8
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元200摩尔为1摩尔,除此之外,其它和实施例7相同地得到吸液性交联树脂,同样测定膨胀度。将得到的结果示于表3和图7中。
表3
从表3(图7)可知,当交联剂和VEMA的摩尔比为1∶200的情况时,随着VEMA的固体成分增加,膨胀速度变小。
应予说明,当VEMA固体成分为5%的场合,在经过72小时之后,吸液性交联树脂已崩解,不能测定重量。
实施例9
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元300摩尔为1摩尔,除此之外,其它和实施例7相同,得到吸液性交联树脂,同样地测定膨胀度。将得到的结果示于表4和图8中。
表4
从表4(图8)可知,当交联剂和VEMA的摩尔比为1∶300的情况时,随着VEMA的固体成分增加,膨胀速度变小。
另外,在VEMA固体成分为5%的情况下,在经过8小时之前,吸液性交联树脂已崩解,不能测定重量。
实施例10
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元600摩尔为1摩尔,除此之外,其它和实施例7相同,得到吸液性交联树脂,同样地测定膨胀度。将得到的结果示于表5和图9中。
表5
从表5(图9)可知,当交联剂和VEMA的摩尔比为1∶600的情况下,当VEMA固体成分为5%wt时,在经过27小时之前,吸液性交联树脂已崩解,不能测定重量。另外,在VEMA固体成分为7.5%wt及10wt%时,在经过96小时之前,吸液性交联树脂已崩解,不能测定重量。
实施例11
使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物(VEMA)(重均分子量900000;商品名VEMA A106H5、DAICEL化学工业公司)溶解在丁酮(MEK)中,再在该溶液中添加作为交联剂的三官能团异氰酸酯化合物(コロネ-トHL、日本聚氨酯工业公司),在胶凝化之前,在聚酯薄膜上以10g(固体成分)/m2的比例涂布,通过在80℃下干燥10分钟,得到具有吸液性交联树脂层的吸液性薄膜。这里,三官能团异氰酸酯化合物相对于VEMA的构成单体单元100摩尔,使用1摩尔,另外,MEK按VEMA固体成分为10wt%的量使用。
实施例12
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元300摩尔为1摩尔,除此之外,其余重复与实施例11同样的操作,得到吸液性薄膜。
实施例13
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元600摩尔为1摩尔,除此之外,其余重复与实施例11同样的操作,得到吸液性薄膜。
实施例14
使用MEK,按VEMA固体成分为15wt%的量使用,除此之外,其余重复与实施例11同样的操作,得到吸液性薄膜。
实施例15
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元300摩尔为1摩尔,除此之外,其余重复与实施例14同样的操作,得到吸液性薄膜。
实施例16
将三官能团异氰酸酯化合物的使用量设定为相对于VEMA的构成单体单元600摩尔为1摩尔,除此之外,其余重复与实施例14同样的操作,得到吸液性薄膜。
吸液速度评价
将实施例11~16的各吸液性薄膜相对于水平面倾斜(30度),在该吸液性交联树脂层中滴入0.02ml的碳酸酯系混合溶剂(碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯/碳酸二甲基酯),直至被吸收,测定混合溶剂移动的距离,将得到的结果示于表6。另外,相对于不设置吸液性交联树脂层的聚酯薄膜的移动距离为25cm以上。移动距离越长,吸收速度越慢。另外,在表6中,″VEMA固体成分”是将VEMA和三官能团异氰酸酯化合物和MEK的混合物涂布在聚酯薄膜上时,该混合物中的″VEMA固体成分”。
表6
从表6可知,当交联剂相对VEMA的使用量少时,吸附速度提高。另外,对比实施例13和实施例16时,实施例13中的移动速度变大,这是固为吸液性交联树脂层溶解在电解液中的缘故。
比较例1
使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物(VEMA)(重均分子量900000;商品名VEMA A106H5、DAICEL化学工业公司)溶解在丁酮(MEK)中,再在该溶液中添加作为交联剂的三官能团异氰酸酯化合物(コロネ-トHL、日本聚氨酯工业公司),将该混合物在25℃进行交联反应24小时,使其凝胶化,得到吸液性交联树脂。这里,三官能团异氰酸酯化合物的使用量相对VEMA的构成单体单元1摩尔为1摩尔、0.5摩尔、0.2摩尔,另外,MEK的使用量按VEMA固体成分为5wt%的量使用。
将得到的吸液性交联树脂10g在常压烘箱(80℃、10分钟)中干燥,再在真空烘箱(80℃、20分钟)中干燥。将得到的干燥物浸渍在大量的碳酸丙烯酯中,每经过一定时间测定用碳酸丙烯酯膨胀后的吸液性交联树脂的重量,测定膨胀度。将得到的结果示于表7和图10中。
表7
从表7(图10)可知,当交联剂的使用量与实施例相比显著地增大时,膨胀慢,难以膨胀。
比较例2
使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物(VEMA)(重均分子量900000;商品名VEMA A106H5、DAICEL化学工业公司)溶解在丁酮(MEK)中,再在该溶液中添加作为交联剂的三官能团异氰酸酯化合物(コロネ-トHL、日本聚氨酯工业公司),将该混合物在25℃进行交联反应24小时,使其凝胶化,得到吸液性交联树脂。这里,三官能团异氰酸酯化合物的使用量相对于VEMA的构成单体单元3000摩尔为1摩尔,另外,MEK的使用量按VEMA固体成分计为15wt%的量。
将得到的吸液性交联树脂浸渍在大量的碳酸丙烯酯中,24小时之后,吸液性交联树脂崩解,完全成为具有流动性的液体。
实施例17(使用吸液性交联树脂粉末的吸液性组合物例)
使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物(VEMA)(重均分子量900000;商品名VEMA A106H5、DAICEL化学工业公司)按10重量%溶解在丁酮(MEK)中,再在该溶液中添加交联剂三官能团异氰酸酯化合物(コロネ-トHL、日本聚氨酯工业公司),将该混合物在25℃进行交联反应24小时,使其凝胶化,得到吸液性交联树脂。这时的交联剂对VEMA的摩尔比为1/800。将得到的作为胶凝化物的吸液性交联树脂100g在真空烘箱(80℃、30分钟)中干燥,将得到的干燥物利用高速粉碎机分散,得到吸液性交联树脂的胶凝粉末。
然后,用于与吸液性交联树脂的胶凝粉末混合使用的粘合剂溶液配制如下。也就是,首先,将作为粘合剂的VEMA溶解在MEK中使固体成分为15%,再在该溶液中添加乙醇,使VEMA固体成分为10%,在60℃的常压烘箱中利用振动混合机搅拌3小时,配制粘合剂溶液。这里,添加乙醇是因为当溶剂只有MEK时,吸液性交联树脂的胶凝粉末膨胀涂布困难,但是,因为在乙醇中几乎不膨胀,因此不会使涂布性降低。
下面,相对于粘合剂溶液,将吸液性交联树脂的胶凝粉末按其固体成分形成为10%或20%混合到粘合剂溶液中,得到吸液性组合物。
将得到的吸液性组合物按照100g/m的涂布量来涂布在聚酯薄膜,在80℃下干燥10分钟,这样制成形成有吸液性交联树脂层的吸液性片材。
使该吸液性片材相对于水平面倾斜(30度),在该吸液性交联树脂层中滴入0.02ml的碳酸酯系混合溶剂(碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯/碳酸二甲酯),直至被吸收,测定混合溶剂移动的距离。将得到的结果示于表8中。另外,相对于不设置吸液性交联树脂层的聚酯薄膜的移动距离为25cm以上。移动距离越长,吸收速度越慢。
表8
从表8可知,通过将吸液性交联树脂的胶凝粉末混合到粘合剂树脂中,成膜后获得的吸液片材可以快速地吸收碳酸酯系溶剂。
实施例18(模拟电池组中的电解液吸收试验)
如图11所示,准备长7.0cm×宽7.9cm×高2.3cm的ABS树脂的箱41,在箱的底部粘贴长6.5cm×宽6.5cm×厚度100μm的图11的吸液性片材42(吸液性交联树脂的胶凝粉末固体成分10%),在其上装填3个锂离子电池43,在邻接电池的部分设置玻璃纤维环氧树脂基材44作为电路基板(参照图11)。
然后,在3个电池43的正中的电池的侧面部分上用电钻开一个孔h,将从这里漏出的电解液吸收在吸液性片材上,进行试验。使孔h开口,放置一昼夜之后,观察电池组内,在玻璃纤维环氧树脂基材上没有观察到润湿。另外,孔h开口的电池重量减少量为2.5g,吸液性片材的重量增大量为2.5g,由此可知,漏出的电解液都被吸收在吸液性片材上。
工业实用性
本发明提供一种构成非水电解液电池组(特别是锂离子非水电解液电池组)的,对非水电解液二次电池的非水电解液显示优良的吸液性的,含有吸液性交联树脂的吸液性组合物及吸液性片材。
Claims (15)
1. 一种电解液吸收性组合物,其特征在于,含有利用多官能团异氰酸酯化合物使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联而形成的吸液性交联树脂的粉末、和粘合剂树脂,其中所述多官能团异氰酸酯化合物不包括封端异氰酸酯,并且相对于100摩尔甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的构成单体单元,多官能团异氰酸酯化合物的摩尔数为0.1~2摩尔。
2. 如权利要求1所述的电解液吸收性组合物,其中所述粉末具有0.1~150μm的平均粒径。
3. 如权利要求1或2所述的电解液吸收性组合物,其中所述甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的重均分子量为50000~1200000。
4. 如权利要求1或2中所述的电解液吸收性组合物,其中,多官能团异氰酸酯化合物为三官能团异氰酸酯化合物。
5. 一种电解液吸收性片材,其特征在于,在支承基材的单面上,形成有一种通过利用多官能团异氰酸酯化合物使甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物交联而形成的吸液性交联树脂层,其中所述多官能团异氰酸酯化合物不包括封端异氰酸酯,并且相对于100摩尔甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的构成单体单元,多官能团异氰酸酯化合物的摩尔数为0.1~2摩尔。
6. 如权利要求5所述的电解液吸收性片材,其中,在支承基材的另外一个面上形成有粘合层。
7. 如权利要求5所述的电解液吸收性片材,其中,该吸液性交联树脂层含有粘合剂。
8. 如权利要求5~7任一项所述的电解液吸收性片材,其中,该甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的重均分子量为50000~1200000。
9. 如权利要求5~7任一项中所述的电解液吸收性片材,其中,多官能团异氰酸酯化合物为三官能团异氰酸酯化合物。
10. 一种吸液性交联树脂的制造方法,其特征在于,将甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物在SP值为9~14的溶剂中溶解至3~35重量%,在该溶液中添加多官能团异氰酸酯化合物以进行交联反应。
11. 如权利要求10所述的制造方法,其中,该甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的重均分子量为50000~1200000。
12. 如权利要求10或11所述的制造方法,其中,相对于100摩尔甲基乙烯基醚马来酸酐共聚物的构成单体单元,多官能团异氰酸酯化合物的摩尔数为0.1~2摩尔。
13. 如权利要求10或11所述的制造方法,其中,多官能团异氰酸酯化合物为三官能团异氰酸酯化合物。
14. 一种非水电解液电池组,其在电池盒内设置有非水电解液电池单元、布线电路基板、在电解液从非水电解液电池单元漏出时用于吸收该电解液的电解液吸收构件,其特征在于,该电解液吸收构件是由权利要求1~4任一项所述的电解液吸收性组合物形成的。
15. 一种非水电解液电池组,其在电池盒内设置有非水电解液电池单元、布线电路基板、电解液从非水电解液电池单元漏出时用于吸收该电解液的电解液吸收构件,其特征在于,该电解液吸收构件是由权利要求5~9任一项所述的电解液吸收性片材形成的。
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