CN102719214A - 一种用于锂离子电池的绝缘胶水及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水及其使用方法，所述绝缘胶水，其含有成分及各成分的质量百分比如下：环氧树脂20%~60%,环氧树脂固化剂12%~15%,环氧丙烷丁基醚5%~15%,三乙醇胺3%~10%,石英粉15%~30%,白炭黑5%~10%。该绝缘胶水是一种自然干燥的人造橡胶涂覆剂，可以轻易地进行喷、刷或浸渍，该绝缘胶水适用于锂电池金属外露部位的绝缘防范，对锂离子电池本身的性能完全没有影响，成本低廉，简单易操作，绝缘效果优异，安全可靠。

Description

一种用于锂离子电池的绝缘胶水及使用方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池的绝缘技术领域，具体地，涉及制备锂离子电池中，电极卷绕后局部极耳金属外露的绝缘技术，进一步地，涉及卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水及其使用方法。

背景技术

锂离子电池在极片装配后，负极片敷料区必须在长度和宽度方向都超出正极片的敷料区，以保证电池的容量发挥和安全性能，因此，在极片的宽度方向，正极片的宽度必然小于负极片的宽度，极片焊接金属极耳之后，正极耳会有部分金属超出正极极片宽度，但是在负极极片的覆盖范围之内，在卷绕装配过程中必然出现超出正极极片的部分正极耳金属与负极片边缘接触。为避免正负极片头部极耳焊接位置在装配后接触，引发电池短路发热、燃烧等严重安全问题，行业普遍使用一种绿胶将该部位进行包覆，但是该种绿胶价格昂贵，工序复杂，效率低下，在绿胶包覆的操作过程中并不能完全将外露的金属部位完全覆盖，该操作仍然存在较大的失效导致的安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水及其使用方法。在锂离子电池电极卷绕装配之前，用绝缘胶水涂覆于存在短路隐患的金属部位，利用液体的流动性和良好的填充性，很好的将不规则的金属外露部位完全致密的覆盖，操作简单，绝缘效果极佳。

本发明的技术方案如下：一种卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水，其含有成分及各成分的质量百分比如下：

环氧树脂          20%~60%,

环氧树脂固化剂    12%~15%,

环氧丙烷丁基醚     5%~15%,

三乙醇胺           3%~10%,

石英粉            15%~30%,

白炭黑             5%~10%。

所述环氧树脂选用618环氧树脂。

所述环氧树脂固化剂选自脂肪族二胺和多胺、芳香族多胺、其它含氮化合物及改性脂肪胺。

所述环氧树脂固化剂选自有机酸、酸酐、和三氟化硼及其络合物

所述环氧树脂固化剂选用651聚酰胺固化剂。

所述绝缘胶水的材料特性如下：

24%肖氏A硬度：（ASTM D-2240）70

拉力：（ASTM D-638）3740psi(1psi=0.070kg/cm2)

盐雾试验：（ASTM B-117）1000小时合格

伸张率：（ASTM D-638）430%

耐气候性：（ASTM G-53）3–5年，Plasti Dip 7–10年，Plasti Dip/U.V. Stable

抗剪切性能：（ASTM D-1044）非常好

耐磨性能：（ASTM D-3170）极好

使用温度范围：-34℃—93℃

储藏寿命：1年（25℃）

粘度范围：80-100K.U.25℃(K.U.即克雷布斯单位，稠度测量单位)

渗透性：（ASTM E-96）0.03grains/sq.ft/hr.(0.0021mg/cm2/hr)

平均用量：0.736m2/liter耐压：（ASTM D-149）1400V/mil (1mil=0.0254mm)

耐化学性能：酸、碱、污染-良好；使用前应调拌均匀，保持足够的通风

所述绝缘胶水为具有良好流动性、粘接性和绝缘性的液体，将相关具有良好绝缘性能的物质，通过溶液调配的方式使其具有一定的流动性，利于不规则部位的填充，同时具备一定的粘接性能，可以很好的粘接在不规则金属外露部位，同时该胶水在锂离子电池的使用过程中不参与电池内部的电化学反应，不会影响锂离子电池本身的性能发挥。

在卷绕式锂离子电池电极装配过程中，用所述绝缘胶水覆盖外露的极耳金属的方法，包括以下具体步骤：

1)配置涂覆剂：用不超过绝缘胶水质量25%的稀释剂将所述绝缘胶水调拌至所需固含量10%~50%,即得所述涂覆剂；

2-1）喷涂：喷涂前，将步骤1)所得涂覆剂稍稍调拌，然后用喷枪呈鱼鳞状依次涂覆在外露的极耳金属表面，喷枪应距外露的极耳金属表面15–30cm，喷涂直径10–15cm，干燥10-20分钟，此时涂层厚度为0.05-0.13mm；若涂层未达到所需厚度，再次喷涂将涂层增加到所需厚度；

或2-2）浸渍：使用前，将步骤1)所得涂覆剂稍稍调拌，防止产生气泡；以每5秒钟2.5cm左右的速度将外露的极耳金属浸入步骤1)所得产物，然后以相同的速度取出,干燥30-40分钟，此时涂层厚度为0.15-0.20mm；若涂层未达到所需厚度，重复浸渍将涂层增加到所需厚度；

或2-3）毛刷涂覆：使用前，将步骤1)所得涂覆剂稍稍调拌，用软毛刷呈鱼鳞状依次涂覆,干燥10-20分钟，此时涂层厚度为0.10-0.13mm；若涂层未达到所需厚度，再次用刷将涂层增加到所需厚度。

所述稀释剂为Plasti Dip专用稀释剂。

所述所需厚度为0.3-0.38mm。

本发明的有益效果为：本发明所述绝缘胶水是一种自然干燥的人造橡胶涂覆剂，可以轻易地进行喷、刷或浸渍，具有防潮、防酸，耐摩擦、耐腐蚀等特性，可以在各种气候条件下使用，对涂抹部位具有良好的密封、绝缘性能。该绝缘胶水适用于锂电池金属外露部位的绝缘防范，对锂离子电池本身的性能完全没有影响，成本低廉，简单易操作，绝缘效果优异，安全可靠。

本发明所述在卷绕式锂离子电池电极装配过程中，用所述绝缘胶水覆盖外露的极耳金属的方法，在正负极耳与极片焊接后，超出极片宽度方向的外露金属部位，涂抹一层绝缘胶水，可以完全避免因卷绕装配的不可完全避免的正/负极片与负/正极耳外露部分接触导致的短路，从而在不用加贴绝缘绿胶的基础上改善因改部位短路导致的电池发热、自燃等严重安全事故，从而大大提高电池的安全性能。

具体实施方式

实施例1：

一种卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水，其含有成分及各成分的质量百分比如下：

环氧树脂                            20%,

环氧树脂固化剂                      15%,

环氧丙烷丁基醚                      15%,

三乙醇胺                            10%,

石英粉                              30%,

白炭黑                              10。

所述环氧树脂选用618环氧树脂。所述环氧树脂固化剂选自有机酸。

实施例2：

一种卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水，其含有成分及各成分的质量百分比如下：

环氧树脂                            60%,

环氧树脂固化剂                      12%,

环氧丙烷丁基醚                      5%,

三乙醇胺                            3%,

石英粉                              15%,

白炭黑                              5%。

所述环氧树脂选用618环氧树脂。所述环氧树脂固化剂选自脂肪族二胺。

实施例3：

一种卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水，其含有成分及各成分的质量百分比如下：

环氧树脂                            40%,

环氧树脂固化剂                      13%,

环氧丙烷丁基醚                      12%,

三乙醇胺                            5%,

石英粉                              25%,

白炭黑                              5。

所述环氧树脂选用618环氧树脂。所述环氧树脂固化剂选用651聚酰胺固化剂。

实施例4：

在卷绕式锂离子电池电极装配过程中，用所述绝缘胶水覆盖外露的极耳金属的方法，包括以下具体步骤：

1)配置涂覆剂：用不超过绝缘胶水质量25%的Plasti Dip专用稀释剂将实施例1所述绝缘胶水调拌至所需固含量10%,即得所述涂覆剂；

2-1）喷涂：喷涂前，将步骤1)所得涂覆剂稍稍调拌，然后用喷枪呈鱼鳞状依次涂覆在外露的极耳金属表面，喷枪应距外露的极耳金属表面20cm，喷涂直径12cm，干燥15分钟，此时涂层厚度为0.10mm；若涂层未达到所需厚度，再次喷涂将涂层增加到0.30mm。

实施例5

在卷绕式锂离子电池电极装配过程中，用所述绝缘胶水覆盖外露的极耳金属的方法，包括以下具体步骤：

1)配置涂覆剂：用不超过绝缘胶水质量25%的Plasti Dip专用稀释剂将实施例1所述绝缘胶水调拌至所需固含量30%,即得所述涂覆剂；

2-2）浸渍：使用前，将步骤1)所得涂覆剂稍稍调拌，防止产生气泡；以每5秒钟2.5cm左右的速度将外露的极耳金属浸入步骤1)所得产物，然后以相同的速度取出,干燥30-40分钟，此时涂层厚度为0.18mm；若涂层未达到所需厚度，重复浸渍将涂层增加到0.38mm。

实施例6

在卷绕式锂离子电池电极装配过程中，用所述绝缘胶水覆盖外露的极耳金属的方法，包括以下具体步骤：

1)配置涂覆剂：用不超过绝缘胶水质量25%的Plasti Dip专用稀释剂将实施例1所述绝缘胶水调拌至所需固含量50%，即得所述涂覆剂；

2-3）毛刷涂覆：使用前，将步骤1)所得涂覆剂稍稍调拌，用软毛刷呈鱼鳞状依次涂覆,干燥10-20分钟，此时涂层厚度为0.12mm；若涂层未达到所需厚度，再次用刷将涂层增加到0.24mm。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水，其特征在于，其含有成分及各成分的质量百分比如下：

环氧树脂                            20%~60%,

环氧树脂固化剂                      12%~15%,

环氧丙烷丁基醚                      5%~15%,

三乙醇胺                            3%~10%,

石英粉                              15%~30%,

白炭黑                              5%~10%。

2.如权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水，其特征在于，所述环氧树脂选用618环氧树脂。

3.如权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水，其特征在于，所述环氧树脂固化剂选自脂肪族二胺和多胺、芳香族多胺、其它含氮化合物及改性脂肪胺。

4.如权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水，其特征在于，所述环氧树脂固化剂选自有机酸、酸酐、和三氟化硼及其络合物。

5.如权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电极装配过程中，覆盖外露的极耳金属的绝缘胶水，其特征在于，所述环氧树脂固化剂选用651聚酰胺固化剂。

6.在卷绕式锂离子电池电极装配过程中，用权利要求1所述绝缘胶水覆盖外露的极耳金属的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

1)配置涂覆剂：用不超过绝缘胶水质量25%的稀释剂将所述绝缘胶水调拌至所需固含量为10%~50%,即得所述涂覆剂；

2-1）喷涂：喷涂前，将步骤1)所得涂覆剂稍稍调拌，然后用喷枪呈鱼鳞状依次涂覆在外露的极耳金属表面，喷枪应距外露的极耳金属表面15-30cm，喷涂直 径10–15cm，干燥10-20分钟，此时涂层厚度为0.05-0.13mm；若涂层未达到所需厚度，再次喷涂将涂层增加到所需厚度；

或2-2）浸渍：使用前，将步骤1)所得涂覆剂稍稍调拌，防止产生气泡；以每5秒钟2.5cm左右的速度将外露的极耳金属浸入步骤1)所得产物，然后以相同的速度取出,干燥30-40分钟，此时涂层厚度为0.15-0.20mm；若涂层未达到所需厚度，重复浸渍将涂层增加到所需厚度；

或2-3）毛刷涂覆：使用前，将步骤1)所得涂覆剂稍稍调拌，用软毛刷呈鱼鳞状依次涂覆,干燥10-20分钟，此时涂层厚度为0.10-0.13mm；若涂层未达到所需厚度，再次用刷将涂层增加到所需厚度。

7.如权利要求6所述的在卷绕式锂离子电池电极装配过程中，用权利要求1所述绝缘胶水覆盖外露的极耳金属的方法，所述稀释剂为Plasti Dip专用稀释剂。

8.如权利要求6所述的在卷绕式锂离子电池电极装配过程中，用权利要求1所述绝缘胶水覆盖外露的极耳金属的方法，所述所需厚度为0.3–0.38mm。