CN102290543A - 密封圈及其制作方法 - Google Patents

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梁德声
邹剑平
张立天
刘艳玲
蔡小娟
廖兴群
孔令坤
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Shenzhen Highpower Technology Co Ltd
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Abstract

一种密封圈，所述密封圈的材料为聚己二酰丁二胺。聚己二酰丁二胺是一种具有高熔点和高结晶度的聚酰胺树脂，材料的热形变温度为290℃以上，使得使用聚己二酰丁二胺制成的密封圈具有较高的融化温度，排除了电池因密封圈融化阻塞排气孔而爆炸的安全隐患。此外，本发明还提供了一种密封圈的制作方法。

Description

密封圈及其制作方法
【技术领域】
本发明涉及电池，特别是涉及一种电池的密封圈及其制作方法。
【背景技术】
二次圆柱电池包括镍氢电池、镍镉电池、镍锌电池和锂离子电池，其在封口的过程中采用密封圈来隔开安全阀和金属外壳，起到绝缘、密封的作用。制作二次电池密封圈的材料要求是具有高机械韧性、低机械硬度、高绝缘性的塑料。
二次圆柱电池在短路，大电流过充，串联时错误安装，局部或者整体接触明火或者热源等极端恶劣的情况下会导致二次圆柱电池内部的温度急剧上升。
传统的二次圆柱电池的密封圈，在使用时有以下两个缺点：
1、在高温下会融化，随气流从排气孔排出。由于二次圆柱电池外部的温度较低，当融化的密封圈大量从排气孔排出时会瞬间冷却固化在排气孔，堵塞排气通道导致电池的安全阀排气不顺畅，电池内压急剧上升造成电池爆炸；
2、传统的二次圆柱电池使用的材料均具有易燃的特点，氧气充足时高温下或者接触到火花后，密封圈会燃烧，电池温度进一步升高，进一步引发电池隔膜、面片、垫片的燃烧产生大量碳氧化合物气体，同时正负极产生更多氢气、氧气，大量气体无法瞬间排出，电池内压急剧上升造成电池爆炸。
因此，在传统的二次圆柱电池中，到遇到一些极端恶劣的情况时，电池内部的温度急剧上升，密封圈不耐高温，导致融化或燃烧，最终引起电池爆炸。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种耐高温的密封圈。
一种密封圈，所述密封圈的材料为聚己二酰丁二胺。
为了进一步提高密封圈的耐高温性能，还提供一种密封圈，所述密封圈的材料为聚己二酰丁二胺和阻燃剂的混合物。
进一步地，所述阻燃剂为无机阻燃剂。
进一步地，所述无机阻燃剂为Mg(OH)2。
进一步地，所述Mg(OH)2占所述密封圈材料的质量百分比为0.2％～10.0％。
此外，还有必要提供一种耐高温的密封圈的制作方法。
一种密封圈的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚己二酰丁二胺加热至融化；及对融化后的聚己二酰丁二胺注塑成型，制成密封圈。
进一步地，包括以下步骤：将聚己二酰丁二胺加热至融化；所述聚己二酰丁二胺中加入阻燃剂并搅拌均匀；及对融化后的聚己二酰丁二胺和阻燃剂的混合物注塑成型，制成密封圈。
进一步地，所述阻燃剂为Mg(OH)2。
进一步地，所述Mg(OH)2占所述密封圈材料的质量百分比为0.2％～10.0％。
进一步地，所述步骤一中，加热温度为300～320℃。
上述密封圈，通过使用融点高的聚己二酰丁二胺材料，使制得的密封圈满足了耐高温的需求。
进一步地，在制作过程中加入Mg(OH)2阻燃剂，能有效防止密封圈在高温下燃烧，并清洁环保。
【附图说明】
图1为一实施例的密封圈制作方法的流程图；
图2为另一实施例的密封圈制作方法的具体流程图。
【具体实施方式】
为了解决二次圆柱电池密封圈的耐不了高温的问题，提出了一种耐高温的密封圈。
一实施例的密封圈，制作密封圈的材料为聚己二酰丁二胺(PA-46，聚酰胺46)。传统的密封圈所使用的材料为PA-66(尼龙66)或PP(聚丙烯)。PA-66的热形变温度为190℃，PP的热形变温度为100℃，上述两种传统材料在高温下易融化，会阻塞排气孔而导致电池爆炸。而在本实施例中使用的PA-46是一种具有高熔点和高结晶度的聚酰胺树脂，材料的热形变温度为290℃以上，使得使用PA-46制成的密封圈具有较高的融化温度，排除了电池因密封圈融化阻塞排气孔而导致爆炸的安全隐患。
在另一实施例中，密封圈的制作材料为PA-46和阻燃剂的混合物，以解决密封圈在高温富氧条件下易燃的问题。阻燃剂可以采用卤系阻燃剂，也可以采用无机阻燃剂。卤系阻燃剂阻燃效果好，无机阻燃剂更清洁环保。在这里采用无机阻燃剂掺杂入密封圈中，相比于其它阻燃剂，无机阻燃剂具有价格低廉，来源广泛，无毒、无腐蚀，在燃烧时不造成二次污染等优点。
在优选的实施例中，上述无机阻燃剂为Mg(OH)2，Mg(OH)2占所述密封圈材料的质量百分比为0.2％～10.0％。在密封圈材料中，Mg(OH)2的质量百分比小于0.2％时，密封圈阻燃效果不明显；Mg(OH)2的质量百分比大于10.0％时，会导致密封圈机械韧性不够。
Mg(OH)2的热分解温度较高，在340～490℃左右。由于要在PA-46密封圈里加入阻燃剂组分，必须先将PA-46材料融化，加热到300℃以上。Mg(OH)2具有较高的热分解温度，在制作密封圈过程中不会融化分解，阻燃剂可以满足工艺上的需求。
如图1所示，一实施例的耐高温的密封圈的制作方法，包括以下步骤：
步骤S110，将PA-46加热至融化；
步骤S120，对融化后的PA-46注塑成型，制成密封圈。
具体的，由于PA-46的热分解温度较高，达290℃，所以在步骤S110中，PA-46的加热温度为300～320℃。
请参阅图2，为了使解决密封圈在高温富氧条件下易燃的问题，另一实施例的耐高温的密封圈的制作方法，包括以下步骤：
步骤S210，将PA-46加热至融化；
步骤S220，在融化的PA-46中加入阻燃剂并搅拌均匀；
步骤S230，对融化后的PA-46和阻燃剂的混合物注塑成型，制成密封圈。
在优选的实施例中，PA-46的加热温度为300～320℃。阻燃剂可以采用卤系阻燃剂，也可以采用无机阻燃剂。卤系阻燃剂阻燃效果好，无机阻燃剂更清洁环保。这里采用无机阻燃剂，具体为Mg(OH)2。使用Mg(OH)2作为阻燃剂，既满足了制作PA-46为原料的密封圈的需求，又达到了环保的效果。Mg(OH)2占所述密封圈材料的质量百分比为0.2％～10.0％。
通过上述方法制作出来的密封圈，克服了当电池遇到一些极端恶劣的情况时，电池内部的温度急剧上升，密封圈不耐高温，导致融化或燃烧，最终引起电池爆炸的问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种密封圈，其特征在于，所述密封圈的材料为聚己二酰丁二胺。
2.一种密封圈，其特征在于，所述密封圈的材料为聚己二酰丁二胺和阻燃剂的混合物。
3.根据权利要求2所述的密封圈，其特征在于，所述阻燃剂为无机阻燃剂。
4.根据权利要求3所述的密封圈，其特征在于，所述无机阻燃剂为Mg(OH)2。
5.根据权利要求4所述的密封圈，其特征在于，所述Mg(OH)2占所述密封圈材料的质量百分比为0.2％～10.0％。
6.一种密封圈的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚己二酰丁二胺加热至融化；及
对融化后的聚己二酰丁二胺注塑成型，制成密封圈。
7.一种密封圈的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚己二酰丁二胺加热至融化；
所述聚己二酰丁二胺中加入阻燃剂并搅拌均匀；及
对融化后的聚己二酰丁二胺和阻燃剂的混合物注塑成型，制成密封圈。
8.根据权利要求7所述的密封圈的制作方法，其特征在于，所述阻燃剂为Mg(OH)2。
9.根据权利要求8所述的密封圈的制作方法，其特征在于，所述Mg(OH)2占所述密封圈材料的质量百分比为0.2％～10.0％。
10.根据权利要求6所述的密封圈的制作方法，其特征在于，所述步骤一中，加热温度为300～320℃。
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