CN101719536B - 锂电池密封材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池密封材料的制备方法，涉及锂电池密封材料领域，本方法以卤化丁基橡胶为原料，通过接枝共混改性，再经动态硫化，生产出一种能满足特殊性能要求的热塑性橡塑弹性体密封材料，该密封材料的使用能大大改善电池性能和品质，延长放电时间，提高电池的贮存寿命。试验证明，采用本密封材料的电池60℃×60天后电池失重率为0.065％，放电损失为12.5％；采用普通材料密封的电池60℃×60天后失重率为0.46％，放电损失为60.1％。同时两种密封材料在新电池放电容量相同的条件下，失重后本材料密封放电容量为普通材料的2倍以上，因此电池贮存时间得到有效延长。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池密封材料领域，特别是一种锂电池密封材料的制备方法。
背景技术
随着电子工业的发展，传统使用的锌锰柱状电池由于体积大、容量小、放电快、使用和贮存寿命短等缺点被限制应用，取而代之的是新型钮扣式锂电池，与其他种类的电池相比，钮扣式锂电池体积小、容量大，其比容量即单位重量的容量和比密度即单位体积的容量都是最高的，具有无可比拟的优势，得到了在电子产品中的广泛应用。同时也随着电子工业的快速发展，对锂电池的要求也越来越高，锂电池性能的好坏直接决定了其使用领域。Li/MnO2扣式锂电池是最常见的锂电池种类，其有机电解质正负极间的密封材料是影响电池性能及其寿命的最主要因素之一，当电池密封不严时有机电解质会泄露导致化学反应不完全，从而影响电池储存容量及放电性能，甚至直接引起电池失效。因此锂电池密封材料是锂电池生产厂家选择使用的最关键因素。目前，国内锂电池生产所用的密封材料主要是美国Monsontop公司生产的三托品SANTOPRANE 103-50D热塑性橡塑弹性体，由于该材料是适用于汽车配件和普通密封制品，其中的化学组成不利于电解质液体的阻隔，贮存时会发生慢性渗透。一定时间后，随电池存放电解液慢慢逸出，电池的贮存时间也随之减短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种锂电池密封材料的制备方法，可以改善电池性能和品质，延长放电时间，提高电池的贮存寿命。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种锂电池密封材料的制备方法，包括以下步骤：
1)先将以重量份计的卤化丁基橡胶400份和聚烯烃材料80-100份投入橡塑密炼机进行塑炼5分钟，然后投入着色剂3-8份、润滑剂10-20份，初步混匀后加入诱发剂5-10份混炼，排胶温度160-180℃，经充分混匀得到共混母料；
2)将共混母料用粉碎机粉碎，将粉碎的母料与接枝聚合物按1∶1比例投入混炼挤出机进行动态硫化和挤出造粒；
3)粒料脱水、干燥，得到锂电池密封材料。
所述的聚烯烃材料包括聚丙烯。
所述的接枝聚合物包括聚丙烯。
所述的诱发剂包括对叔丁基苯酚甲醛树酯和溴化辛基苯酚甲醛树酯。
所述的润滑剂包括环烷油氯化石蜡。
所述的着色剂包括炭黑。
本发明提供的一种锂电池密封材料的制备方法，用于制备锂电池适用的正负极间的密封材料，通过以卤化丁基橡胶为原料，通过接枝共混改性，再经动态硫化，生产出一种能满足特殊性能要求的热塑性橡塑弹性体密封材料，该密封材料的使用能大大改善电池性能和品质，延长放电时间，提高电池的贮存寿命。
丁基橡胶是优良的阻隔材料，其具有优异的化学稳定性，具有十分良好的气体阻隔和密封性能，但其单独使用达不到硬度要求也不满足部分性能要求，需通过接枝第二种聚合物，后称接枝聚合物，共混达到性能要求。
试验证明，本发明制得的热塑性弹性体密封材料用于锂电池产品的正负极密封，不仅满足锂电池的生产工艺，而且试制的产品经过权威部门跟踪检测电池的放电时间、失重等多项指标均优于现市市售的103-50D热塑性橡塑弹性体密封材料。采用本密封材料的电池60℃×60天后电池失重率为0.065％，放电损失为12.5％；采用普通材料密封的电池60℃×60天后失重率为0.46％，放电损失为60.1％。同时两种密封材料在新电池放电容量相同的条件下，失重后本材料密封放电容量为普通材料的2倍以上，因此电池贮存时间得到有效延长。
采用本发明方法制备的密封材料可替代进口材料，提高我国锂电池的国产品质，延长电池使用寿命，提高国产电池在国际市场的竞争力。
具体实施方式
1)先将以重量份计的卤化丁基橡胶400份和聚烯烃材料80-100份投入橡塑密炼机进行塑炼5分钟，然后投入着色剂3-8份、润滑剂10-20份，初步混匀后加入诱发剂5-10份混炼，排胶温度160-180℃，经充分混匀得到共混母料；
2)将共混母料用粉碎机粉碎，将粉碎的母料与接枝聚合物按1∶1比例投入混炼挤出机进行动态硫化和挤出造粒，针对不同规格的锂电池型号设计不同的挤出模头可得到合适重量的粒料；
3)粒料脱水、干燥，再通过选料筛对粒料进行筛选分级，最后进行混匀包装得到锂电池密封材料。
所述的聚烯烃材料包括聚丙烯。
所述的接枝聚合物包括聚丙烯。
所述的诱发剂包括对叔丁基苯酚甲醛树酯和溴化辛基苯酚甲醛树酯。
所述的润滑剂包括环烷油氯化石蜡。
所述的着色剂包括炭黑，例如N330、N660。
Claims (4)
1.一种锂电池密封材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)先将以重量份计的卤化丁基橡胶400份和聚烯烃材料80-100份投入橡塑密炼机进行塑炼5分钟，然后投入着色剂3-8份、润滑剂10-20份，初步混匀后加入诱发剂5-10份混炼，排胶温度160-180℃，经充分混匀得到共混母料；
2)将共混母料用粉碎机粉碎，将粉碎的母料与接枝聚合物按1∶1比例投入混炼挤出机进行动态硫化和挤出造粒；
3)粒料脱水、干燥，得到锂电池密封材料；
所述的聚烯烃材料包括聚丙烯；
所述的接枝聚合物包括聚丙烯。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池密封材料的制备方法，其特征在于：所述的诱发剂包括对叔丁基苯酚甲醛树酯和溴化辛基苯酚甲醛树酯。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池密封材料的制备方法，其特征在于：所述的润滑剂包括环烷油氯化石蜡。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池密封材料的制备方法，其特征在于：所述的着色剂包括炭黑。
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