CN107903573A - 一种新能源电池外壳材料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源电池外壳材料及其制备工艺，外壳材料组分按重量份数包括ABS再生料10‑20份、增韧剂5‑12份、玻璃纤维4‑10份、硅烷偶联剂3‑9份、三聚磷酸铝2‑8份、三氧化二锑4‑10份、石英砂5‑15份、聚碳酸酯3‑9份、甲壳素1‑4份、碳化硅粉2‑6份、石墨粉2‑8份，本发明制备工艺简单，制得的外壳材料具有优异的力学性能、抗老化性能、耐油性、耐腐蚀性和耐寒性，延长了电池外壳的使用寿命。

Description

一种新能源电池外壳材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及电池外壳材料制备技术领域，具体为一种新能源电池外壳材料及其制备工艺。
背景技术
随着科学技术的发展及人们环保意识的增强，新能源电池的应用越来越广泛，目前在电池汽车和电动摩托车上的应用具有极大的优势。新能源电池外壳主要包括钢壳、铝壳、软包装和塑料外壳几大类，而塑料外壳由于其设计自由度较高、耐腐蚀、绝缘、质轻等特性受到越来越多的关注。目前市场上应用的塑料外壳主要以阻燃聚丙烯 (PP) 和阻燃丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物 (ABS) 为主，他们具有较高的冲击性能、表面性能及优异的性价比，但由于其热传导性、耐热性能较差，再加上新能源电池在充放电过程中会产生大量的热量，从而会导致新能源电池外壳在使用过程中出现变形、鼓涨等安全隐患。现在的解决方案多以提高材料热变形温度和改变外壳形状增大表面积等方法来改善塑料外壳的散热性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源电池外壳材料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源电池外壳材料，外壳材料组分按重量份数包括ABS再生料10-20份、增韧剂5-12份、玻璃纤维4-10份、硅烷偶联剂3-9份、三聚磷酸铝2-8份、三氧化二锑4-10份、石英砂5-15份、聚碳酸酯3-9份、甲壳素1-4份、碳化硅粉2-6份、石墨粉2-8份。
优选的，外壳材料组分优选的成分配比包括ABS再生料15份、增韧剂9份、玻璃纤维7份、硅烷偶联剂6份、三聚磷酸铝5份、三氧化二锑7份、石英砂10份、聚碳酸酯6份、甲壳素3份、碳化硅粉4份、石墨粉5份。
优选的，其制备工艺包括以下步骤：
A、将三氧化二锑、石英砂、聚碳酸酯、甲壳素、碳化硅粉、石墨粉混合后加入研磨机中研磨，得到混合物A；
B、将ABS再生料、增韧剂、玻璃纤维、硅烷偶联剂、三聚磷酸铝混合后加入搅拌罐中加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌转速为2000转/分，搅拌时间为12min，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，混合后投入双螺杆造料机进行混合造粒，螺杆加热温度为240℃，得到的粒子即为外壳材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备工艺简单，制得的外壳材料具有优异的力学性能、抗老化性能、耐油性、耐腐蚀性和耐寒性，延长了电池外壳的使用寿命，进而提高了新能源电池的可靠性；其中，本发明中添加的碳化硅粉、石墨粉能够提高材料的阻燃性能；添加的增韧剂、玻璃纤维能够提高外壳材料的抗拉伸性能以及断裂伸长率，经过试验得到，本发明制得的外壳材料断裂伸长率达到140%，抗拉伸强度达到49MPA。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：一种新能源电池外壳材料，外壳材料组分按重量份数包括ABS再生料10-20份、增韧剂5-12份、玻璃纤维4-10份、硅烷偶联剂3-9份、三聚磷酸铝2-8份、三氧化二锑4-10份、石英砂5-15份、聚碳酸酯3-9份、甲壳素1-4份、碳化硅粉2-6份、石墨粉2-8份。
实施例一：
外壳材料组分按重量份数包括ABS再生料10份、增韧剂5份、玻璃纤维4份、硅烷偶联剂3份、三聚磷酸铝2份、三氧化二锑4份、石英砂5份、聚碳酸酯3份、甲壳素1份、碳化硅粉2份、石墨粉2份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将三氧化二锑、石英砂、聚碳酸酯、甲壳素、碳化硅粉、石墨粉混合后加入研磨机中研磨，得到混合物A；
B、将ABS再生料、增韧剂、玻璃纤维、硅烷偶联剂、三聚磷酸铝混合后加入搅拌罐中加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌转速为2000转/分，搅拌时间为12min，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，混合后投入双螺杆造料机进行混合造粒，螺杆加热温度为240℃，得到的粒子即为外壳材料。
实施例二：
外壳材料组分按重量份数包括ABS再生料20份、增韧剂12份、玻璃纤维10份、硅烷偶联剂9份、三聚磷酸铝8份、三氧化二锑10份、石英砂15份、聚碳酸酯9份、甲壳素4份、碳化硅粉6份、石墨粉8份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将三氧化二锑、石英砂、聚碳酸酯、甲壳素、碳化硅粉、石墨粉混合后加入研磨机中研磨，得到混合物A；
B、将ABS再生料、增韧剂、玻璃纤维、硅烷偶联剂、三聚磷酸铝混合后加入搅拌罐中加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌转速为2000转/分，搅拌时间为12min，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，混合后投入双螺杆造料机进行混合造粒，螺杆加热温度为240℃，得到的粒子即为外壳材料。
实施例三：
外壳材料组分按重量份数包括ABS再生料12份、增韧剂7份、玻璃纤维5份、硅烷偶联剂4份、三聚磷酸铝3份、三氧化二锑5份、石英砂7份、聚碳酸酯4份、甲壳素2份、碳化硅粉3份、石墨粉3份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将三氧化二锑、石英砂、聚碳酸酯、甲壳素、碳化硅粉、石墨粉混合后加入研磨机中研磨，得到混合物A；
B、将ABS再生料、增韧剂、玻璃纤维、硅烷偶联剂、三聚磷酸铝混合后加入搅拌罐中加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌转速为2000转/分，搅拌时间为12min，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，混合后投入双螺杆造料机进行混合造粒，螺杆加热温度为240℃，得到的粒子即为外壳材料。
实施例四：
外壳材料组分按重量份数包括ABS再生料18份、增韧剂11份、玻璃纤维9份、硅烷偶联剂8份、三聚磷酸铝7份、三氧化二锑9份、石英砂12份、聚碳酸酯8份、甲壳素3份、碳化硅粉5份、石墨粉7份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将三氧化二锑、石英砂、聚碳酸酯、甲壳素、碳化硅粉、石墨粉混合后加入研磨机中研磨，得到混合物A；
B、将ABS再生料、增韧剂、玻璃纤维、硅烷偶联剂、三聚磷酸铝混合后加入搅拌罐中加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌转速为2000转/分，搅拌时间为12min，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，混合后投入双螺杆造料机进行混合造粒，螺杆加热温度为240℃，得到的粒子即为外壳材料。
实施例五：
外壳材料组分按重量份数包括ABS再生料15份、增韧剂9份、玻璃纤维7份、硅烷偶联剂6份、三聚磷酸铝5份、三氧化二锑7份、石英砂10份、聚碳酸酯6份、甲壳素3份、碳化硅粉4份、石墨粉5份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将三氧化二锑、石英砂、聚碳酸酯、甲壳素、碳化硅粉、石墨粉混合后加入研磨机中研磨，得到混合物A；
B、将ABS再生料、增韧剂、玻璃纤维、硅烷偶联剂、三聚磷酸铝混合后加入搅拌罐中加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌转速为2000转/分，搅拌时间为12min，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，混合后投入双螺杆造料机进行混合造粒，螺杆加热温度为240℃，得到的粒子即为外壳材料。
本发明制备工艺简单，制得的外壳材料具有优异的力学性能、抗老化性能、耐油性、耐腐蚀性和耐寒性，延长了电池外壳的使用寿命，进而提高了新能源电池的可靠性；其中，本发明中添加的碳化硅粉、石墨粉能够提高材料的阻燃性能；添加的增韧剂、玻璃纤维能够提高外壳材料的抗拉伸性能以及断裂伸长率，经过试验得到，本发明制得的外壳材料断裂伸长率达到140%，抗拉伸强度达到49MPA。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种新能源电池外壳材料，其特征在于：外壳材料组分按重量份数包括ABS再生料10-20份、增韧剂5-12份、玻璃纤维4-10份、硅烷偶联剂3-9份、三聚磷酸铝2-8份、三氧化二锑4-10份、石英砂5-15份、聚碳酸酯3-9份、甲壳素1-4份、碳化硅粉2-6份、石墨粉2-8份。
2.根据权利要求1所述的一种新能源电池外壳材料，其特征在于：外壳材料组分优选的成分配比包括ABS再生料15份、增韧剂9份、玻璃纤维7份、硅烷偶联剂6份、三聚磷酸铝5份、三氧化二锑7份、石英砂10份、聚碳酸酯6份、甲壳素3份、碳化硅粉4份、石墨粉5份。
3.实现权利要求1所述的一种新能源电池外壳材料的制备工艺，其特征在于：其制备工艺包括以下步骤：
A、将三氧化二锑、石英砂、聚碳酸酯、甲壳素、碳化硅粉、石墨粉混合后加入研磨机中研磨，得到混合物A；
B、将ABS再生料、增韧剂、玻璃纤维、硅烷偶联剂、三聚磷酸铝混合后加入搅拌罐中加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌转速为2000转/分，搅拌时间为12min，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，混合后投入双螺杆造料机进行混合造粒，螺杆加热温度为240℃，得到的粒子即为外壳材料。
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