CN106367013A - 动力锂电池模组组装双组份胶粘剂 - Google Patents

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Abstract

一种动力锂电池模组组装双组份胶粘剂，由A胶和B胶组成，A胶包括：100份的树脂、100‑600份的导热填料、10‑200份的阻燃剂、0.1‑10份的触变剂、0.1‑85份的染色剂；B胶包括：100份的固化剂、0.1‑85份的染色剂、0.01‑10份指示剂；A胶和B胶中染色剂的颜色互为互补色或对比色。本发明通过在双组份胶粘剂中A胶和B胶添加可互为互补色的染色剂并在B胶中添加指示剂，胶粘剂按中A胶和B胶混合后的颜色反生很大的变化，根据混合后的胶粘剂的颜色和指示剂的含量变化，实现直接观察或依靠视觉检查系统来判定胶粘剂的重量、形状和配比精度，100%检查每个工件上所加胶的状况，从而提高动力锂电池模组的质量及可靠性，且成本低廉易于推广。

Description

动力锂电池模组组装双组份胶粘剂
技术领域
本发明涉及胶粘剂领域，尤指一种动力锂电池模组组装双组份胶粘剂。
背景技术
胶粘剂广泛应用在动力锂电池模组的组装上，以提高电池的抗振动性、电连接的可靠性，比传统的机械捆扎方式可以大幅度提高产品的安全性和可靠性。
目前的胶粘剂一般是双组份胶粘剂，以实现全自动化、快速固化，提高生产效率。但双组份胶粘剂的配比的控制很关键，如果双组份自动混胶机的配比出现问题，会影响胶粘剂的粘结强度和导热性能。
目前双组份胶粘剂两组分的配比添加量的主要的检测方法是，间隔一段时间分别称量单位时间内混合后的出胶重量以及A、B胶胶单独的出胶重量，并计算出混合比例，但是其缺点是不能100%检查每个工件上所加胶的状况，如果生产中双组份自动混胶机出错，配比严重失调，所生产的不良品无法检出。由于动力电池模组的胶粘剂夹在工件之间，模组组装后无法通过目视和接触检查，将严重影响产品质量和安全可靠性。目前没有很好的解决方法，一般靠提高双组份自动混胶机的配比精度来解决，但是费用异常昂贵，不利于推广。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种实现通过视觉观察检验双组份胶粘剂中A、B胶的添加量配比，100%检查每个工件上所加胶的状况，从而提高动力锂电池模组的质量及可靠性，且成本低廉易于推广的动力锂电池模组组装双组份胶粘剂。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种动力锂电池模组组装双组份胶粘剂，由A胶和B胶组成，其中
A胶包括：100份的树脂、100-600份的导热填料、10-200份的阻燃剂、0.1-10份的触变剂、0.1-85份的染色剂；
B胶包括：100份的固化剂、0.1-85份的染色剂、0.01-10份指示剂；
A胶和B胶中染色剂的颜色互为互补色或对比色。
本发明的有益效果在于：本发明通过在双组份胶粘剂中A胶和B胶添加可互为互补色的染色剂并在B胶中添加指示剂，胶粘剂按中A胶和B胶混合后的颜色反生很大的变化，根据混合后的胶粘剂的颜色和指示剂的含量变化，实现直接观察或依靠视觉检查系统来判定胶粘剂的重量、形状和配比精度，100%检查每个工件上所加胶的状况，从而提高动力锂电池模组的质量及可靠性，且成本低廉易于推广。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明关于一种动力锂电池模组组装双组份胶粘剂，由A胶和B胶组成，
A胶包括：100份的树脂、100-600份的导热填料、10-200份的阻燃剂、0.1-10份的触变剂、0.1-85份的染色剂；B胶包括：100份的固化剂、0.1-85份的染色剂、0.01-10份指示剂；A胶和B胶中染色剂的颜色互为互补色或对比色。
具体而言，A胶中的树酯包括聚醚树脂、聚酯树脂、聚醚酯树脂、环氧树脂、环氧聚氨酯油、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的两种以上。
具体而言，A胶中的导热填料包括氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、二氧化硅、碳酸钙中的一种或多种。导热填料粒径从0.1微米到150微米，颗粒形状包括无定形，半球形，球形，片状，纤维状。为了提高导热性能，需尽量多加导热填料，但随着填料的添加量的增加，粘度会大幅度的增加，从而影响施工性能和胶粘剂的粘结强度。表面处理后的填料和球形的填料可以提高添加量而对粘度和性能影响较少；氮化铝、氮化硼、碳化硅由于它们自身的导热系数高，添加较少的量就可以得到较高的导热系数。球形氧化铝和氮化铝、氮化硼搭配使用，可以制得粘结性能好、导热系数高的胶粘剂。导热系数为0.5W/m.K和3.5W/m.K之间，导热填料的添加量为树脂总量的100-600% ，优选为250-350% 。
具体而言，组分A中的阻燃剂包括反应型阻燃剂添和添加型阻燃剂，其中反应型阻燃剂包括溴环氧树脂，含磷环氧树脂，含氮环氧树脂，含硅环氧树脂，N,N-二（2-羟乙基）氨基亚甲基膦酸二乙酯，三（一缩二丙二醇）亚磷酯酸，N,N-二（2-羟乙基）氨基亚甲基膦酸二甲酯，聚有机磷酸二醇，四溴邻苯二甲酸酯二醇，含溴含氯聚醚多元醇中的一种或多种；添加型阻燃剂包括氯化石蜡、聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺盐、磷酸酯、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、三氧化二锑 中的一种或多种。助燃剂添加量为树脂总量的10-200%，优选为25-100%
具体而言，A胶中触变剂包括气相二氧化硅、膨润土、硅酸镁锂、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、改性脲中的一种或多种。触变剂添加量为树脂总量的0.1-10%，优选为2-6%。
具体而言，B胶中固化剂包括聚氨酯固化剂、环氧树脂固化剂、有机硅树脂交联剂中的一种，其中聚氨脂固化剂包括HDI加成物、HDI预聚体、XDI加成物、IPDI三聚体、HDI缩二脲、HDI三聚体、TDI-HDI混合多聚体、HDI-IPDI混合多聚体、TDI-TMP加成物、液化MDI、聚合MDI等。环氧树脂固化剂包括脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、聚硫醇、叔胺类以及它们的衍生物。
具体而言，组分B中指示剂为包括荧光粉、稀土发光粉、闪烁晶体粉中的一种。本发明的指示剂是指在特殊的光照射下颜色、亮度的发生很大变化的物质，用于快速从周边环境识别出来，指示剂的浓度增加，其表面的亮度增加，根据胶粘剂的亮度可以实现在线检查施胶的状况。通过应用在线视觉检查系统，通过摄像机对工件表面快速照相，利用软件快速进行分析，和数据库中的标准样块的颜色、光亮度和形状进行比对，快速判定施胶是否合格。使用的光源可以是白色、蓝色、红色、绿色、红外、紫外的一种或多种，也可以快速切换用不同的光源进行照相。
作为本发明更优的实施方式，为了提高胶粘剂的存储性，去除微量水份，A胶中还包括1-20份的除水剂。包括化学除水剂和物理除水剂，利用化学除水剂除去大部分的水份，再利用物理除水剂吸收剩余的微量水份。化学除水剂包括单环噁唑烷，双环噁唑烷，甲基磺酰异氰酸酯，原甲酸乙酯，氧化钙，无水硫酸铝，无水氯化钙中的一种，物理除水剂为分子筛。
作为本发明更优的实施方式，为了加快胶粘剂的固化速度，提升生产效率，组分A还包括0.01-10份的催化剂。催化剂包括如有机锡催化剂、叔胺催化剂、稀土催化剂等。
作为本发明更优的实施方式，为了降低胶粘剂的粘度方便施工，组分A还包括1-20份的稀释剂。稀释剂可以是活性稀释剂，也可以是非活性稀释剂。如苯甲醇、邻苯二甲酸酯、丁基缩水甘油醚、蓖麻油改性缩水甘油醚、C12烷基缩水甘油醚、二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚等。
作为本发明更优的实施方式，组分B中还包括100-600份的导热填料、0-100份的触变剂、10-100份的阻燃剂，其中导热填料、触变剂、阻燃剂包含的组分与A胶中的相同。
本发明的染色剂是用于改变胶粘剂的颜色，是在胶粘剂的生产过程中添加。染色剂包括有机颜料、无机颜料、染料、填料等一切可以用于改变胶粘剂的颜色的材料。组份的颜色选择以胶粘剂混合后颜色变化大为依据。两个组份的颜色各不同，可以选择各种颜色，其中一个组份也可以是透明无色，但优先选择互补色和对比色。互补色例如红色和绿色、橙色和蓝色、黄色和紫色等，对比色例如黄色和蓝色、紫色和绿色、红色和青色等；一般以互补色为最佳选择。两个组份的颜色为互补色时，按正常比例混合后的混合物为黑色或灰色，如果混合时其中一个组份过量则混合物会显示该颜色。并随着过量组份的量的不断增加，过量组份的颜色逐渐增强，通过直接观察判断哪个组份过量。通过对比混合物的颜色和不同混合比例的标准样块的颜色，可以快速通过肉眼和CCD视觉检查系统估算配比的准确度，初步判断混合比例的偏差，准确度可以达到+10% 。
通过在动力锂电池模组装生产线上施加胶粘剂的工序上安装自动视觉检查系统，可以实现100%检查胶粘剂在工件上施胶的形状、数量、配比和混合均匀度是否符合要求。不合格的工件取出，清洗胶粘剂后重新施胶。
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
A胶的制备程序如下：
把聚醚树脂, 聚酯树脂, 环氧树脂，四溴邻苯二甲酸酯二醇加入行星搅拌机中，边搅拌边加入环氧树脂，搅拌均匀，加入脱水剂，在室温搅拌40分钟；加入二氧化硅、氢氧化铝，高速分散60分钟，抽真空至-0.09MPa ,控制温度95度；冷却致温度小于80度，添加硅酸镁锂、稀土催干剂、红色颜料，搅拌30分钟；真空脱泡30分钟；过滤包装。
B胶的制备程序如下：
把HDI缩二脲加入行星搅拌机中，边搅拌边加入聚合MDI，然后加入荧光粉、绿色染料，在室温真空脱泡，抽真空至-0.09MPa，搅拌30分钟；过滤包装。
实施例2
A胶的制备程序如下：
把环氧树脂、含磷环氧树脂加入行星搅拌机中，加热至90度熔解完全，搅拌30分钟。加入蓖麻油改性缩水甘油醚，在室温搅拌10分钟；加入氧化铝、氮化硼、氢氧化铝，高速分散90分钟，抽真空至-0.09MPa ,控制温度90度；冷却致温度小于80度，加入硅酸镁锂、橙色颜料，抽真空至-0.09MPa，搅拌40分钟；过滤包装。
B胶的制备程序如下：
把脂肪胺、聚酰胺加入行星搅拌机中，搅拌10分钟；边搅拌边加入氧化铝、氮化硼、氢氧化铝，高速分散100分钟，抽真空至-0.09MPa ,控制温度80度；冷却致温度小于60度，加入气相二氧化硅、荧光粉、蓝色颜料，抽真空至-0.09MPa，搅拌30分钟；过滤包装。
实施例3
A胶的制备程序如下：
把环氧树脂、含磷环氧树脂加入行星搅拌机中，加热至90度熔解完全，搅拌30分钟。加入蓖麻油改性缩水甘油醚，在室温搅拌10分钟；加入氧化铝、氢氧化铝，高速分散120分钟，抽真空至-0.09MPa ,控制温度90度；冷却致温度小于80度，加入硅酸镁锂、黄色颜料，抽真空至-0.09MPa，搅拌30分钟；过滤包装。
B胶的制备程序如下：
把脂肪胺、聚硫醇加入行星搅拌机中，搅拌10分钟；边搅拌边加入氧化铝、氢氧化铝，高速分散90分钟，抽真空至-0.09MPa ,控制温度80度；冷却致温度小于60度，加入气相二氧化硅、闪烁晶体、紫色颜料，抽真空至-0.09MPa，搅拌30分钟；过滤包装。
其中实施例1-3中，A胶和B胶中各组分的份数如表1
表1
实施例1-3中A胶和B胶混合后的性能检测参数如表2
实施例 混合比例 (体积比) 硬 度 混合后颜色 混合比例误差分辨率 导热系数(W/m.K) 阻燃性
实施例1 3.3:1 92HA 灰色 +5% 0.45 UL-94V0
实施例2 1:1 60HD 灰色 +5% 2.5 UL-94V0
实施例3 1:1 55HD 灰色 +5% 1.5 UL-94V0
表2
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种动力锂电池模组组装双组份胶粘剂，其特征在于，由A胶和B胶组成，
A胶包括：100份的树脂、100-600份的导热填料、10-200份的阻燃剂、0.1-10份的触变剂、0.1-85份的染色剂；
B胶包括：100份的固化剂、0.1-85份的染色剂、0.01-10份指示剂；
A胶和B胶中染色剂的颜色互为互补色或对比色。
2.根据权利要求1所述的动力锂电池模组组装双组份胶粘剂，其特征在于，A胶中的树酯包括聚醚树脂、聚酯树脂、聚醚酯树脂、环氧树脂、环氧聚氨酯油、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的两种以上；A胶中的导热填料包括氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、二氧化硅、碳酸钙中的一种或多种；A胶中触变剂包括气相白炭黑、膨润土、硅酸镁锂、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、改性脲中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的动力锂电池模组组装双组份胶粘剂，其特征在于，组分A中的阻燃剂包括反应型阻燃剂添和添加型阻燃剂，其中反应型阻燃剂包括溴环氧树脂、含磷环氧树脂、含氮环氧树脂，含硅环氧树脂、N,N-二（2-羟乙基）氨基亚甲基膦酸二乙酯、三（一缩二丙二醇）亚磷酯酸、N,N-二（2-羟乙基）氨基亚甲基膦酸二甲酯、聚有机磷酸二醇、四溴邻苯二甲酸酯二醇、含溴含氯聚醚多元醇中的一种或多种；添加型阻燃剂包括氯化石蜡、聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺盐、磷酸酯、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、三氧化二锑中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的动力锂电池模组组装双组份胶粘剂，其特征在于，B胶中固化剂包括聚氨酯固化剂、环氧树脂固化剂、有机硅树脂交联剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的动力锂电池模组组装双组份胶粘剂，其特征在于，组分B中指示剂为包括荧光粉、稀土发光粉、闪烁晶体粉中的一种。
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