CN110894408A - 一种热熔型导电胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热熔型导电胶，按重量份数计，包括如下组分：烯烃共聚树脂10‑30份，改性烯烃共聚树脂5‑10份，镍粉50‑80份，表面处理剂0.05‑1份，1010抗氧剂0.01‑1份。本发明的有益效果是：本发明中采用乙烯、丙烯和丁烯共聚树脂，烯烃能够使树脂具有很好的耐酸碱性和柔韧性，采用硅氧烷改性的乙烯、丙烯和丁烯共聚树脂具有优良的界面粘接性能，可与添加的金属镍粉牢固结合，添加的镍粉作为导电粉体能够增加树脂的耐老化性，增强其导电性，本发明导电胶能够经受电解液的腐蚀，适用于电池极耳的导电连接。

Description

一种热熔型导电胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及导电胶技术领域，尤其涉及一种热熔型导电胶及其制备方法。
背景技术
目前市场的导电胶主要是由导电颗粒与基础树脂构成，在完全固化后展现出优异的导电性与粘接性。目前市场上出现的导电胶有环氧体系，丙烯酸酯体系，有机硅体系，聚氨酯体系以及其杂化体系，这些体系都需要反应固化后，才能使用，周期比较长。
有机硅体系极性低，耐老化性，耐溶剂性能好，但是粘接性能差，其他环氧体系，丙烯酸酯体系有具有一定的极限，这种极性很难耐电解液浸泡。
目前软包电池极耳处焊接为超声波焊接，但是其焊接强度差。特别是容易出现虚焊现象。增大电池内阻，增加了电池的能量损耗。在电池充放电过程中，焊接处极耳温度过高，容易造成极耳胶封装处漏液，增加了安全风险。同时在超声焊接过程中，容易使集流体处金属屑飞溅至极耳胶和电芯主体上，飞溅到极耳胶处的金属屑因瞬间高温粘结在极耳胶上，无法清除，在后续电芯封装后，使极耳与铝塑膜外壳导通产生短路，另外飞溅至电芯主体上的金属屑附着在隔离膜上，导致电芯内部微短路，使电池自放电高，同时也增加了安全风险。
发明内容
现有软包电池极耳处采用超声波焊接容易导致电芯内部短路，增加了安全风险，针对该问题，本发明提供一种热熔型导电胶及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种热熔型导电胶，按重量份数计，包括如下组分：烯烃共聚树脂10-30份，改性烯烃共聚树脂5-10份，镍粉50-80份，表面处理剂0.05-1份，1010抗氧剂0.01-1份。
进一步，所述烯烃共聚树脂为乙烯、丙烯、丁烯共聚树脂，分子量为3000-60000，其中，乙烯、丙烯和丁烯的重量占比为：乙烯10％-20％、丙烯30％-60％、丁烯20％-30％，所述烯烃共聚树脂的结构为：
Figure BDA0002284586140000021
所述改性烯烃共聚树脂为三烷氧基硅烷改性所述乙烯、丙烯、丁烯共聚树脂，其结构为：
Figure BDA0002284586140000022
其中，R为甲基、乙基、丙基或丁基。
进一步，所述镍粉颗粒大小为10-60μm，氧含量≤2000ppm。
本发明还涉及上述热熔型导电胶的制备方法，步骤为：
1)制备烯烃共聚树脂：按重量份称取乙烯、丙烯和丁烯，在无水无氧条件下，装入带有搅拌器、温度控制系统的反应器中，控制反应温度为60-65℃，搅拌反应1h，加入反应物重量0.1％-1％的2,6-二叔丁基对甲酚，将所得液体进行蒸馏，得到聚合物沉淀，压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥，得到乙烯、丙烯、丁烯共聚树脂；
2)三烷氧基硅烷改性烯烃共聚树脂：在无水无氧条件下，将步骤1)所得烯烃共聚树脂和0.5-5重量份的三烷氧基硅烷装入带有搅拌器、温度控制系统的反应器中，加入0.005-0.1重量份的珀金催化剂，在100℃下反应2h，将所得液体进行蒸馏，得到聚合物沉淀，压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥，即得；
3)制备热熔型导电胶：按重量份称取各组分，在具有加热反应的双行星釜中加入烯烃共聚树脂、三烷氧基硅烷改性烯烃共聚树脂和1010抗氧剂，在氮气保护下加热熔融至240-260℃，500r/min搅拌反应0.5h后加入镍粉，搅拌均匀后，升温至260-270℃出料，装入铝制包装管中。
本发明所用烯烃共聚树脂可自行制备，也可直接采用市售乙烯、丙烯、丁烯共聚树脂；三烷氧基硅烷改性烯烃共聚树脂可按本方法制备，也可直接采用市售三烷氧基硅烷改性乙烯、丙烯、丁烯共聚树脂，如赢创206改性树脂。
本发明的有益效果是：本发明中采用乙烯、丙烯和丁烯共聚树脂，烯烃能够使树脂具有很好的耐酸碱性和柔韧性；采用硅氧烷改性的乙烯、丙烯和丁烯共聚树脂具有优良的界面粘接性能，可与添加的金属镍粉牢固结合，添加的镍粉作为导电粉体能够增加树脂的耐老化性，增强其导电性。本发明导电胶能够经受电解液的腐蚀，适用于电池极耳的导电连接。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种热熔型导电胶的制备方法：在具有加热反应的2L双行星釜中，加入乙烯、丙烯、丁烯赢创703共聚树脂200g，乙烯、丙烯、丁烯赢创206共聚改性树脂100g，1010抗氧剂1g，然后在氮气保护下，加热熔融，保持温度在240-260℃下0.5h，搅拌速度为500r/min，最后加入Novamet公司的HCA-1镍粉900g继续搅拌，速度控制在500r/min，搅拌均匀后，在260-270℃在出料在铝包装管中。
实施例2
一种热熔型导电胶的制备方法：在具有加热反应的2L双行星釜中，加入乙烯、丙烯、丁烯赢创703共聚树脂100g，乙烯、丙烯、丁烯赢创206共聚改性树脂200g，1010抗氧剂1g，然后在氮气保护下，加热熔融，保持温度在240-260℃下0.5h，搅拌速度为500r/min，最后加入加拿大Oerlikon1231镍粉900g继续搅拌，速度控制在500r/min，搅拌均匀后，在260-270℃在出料在铝包装管中。
实施例3
一种热熔型导电胶的制备方法：在具有加热反应的2L双行星釜中，加入乙烯、丙烯、丁烯赢创703共聚树脂200g，乙烯、丙烯、丁烯赢创206共聚改性树脂100g，1010抗氧剂1g，然后在氮气保护下，加热熔融，保持温度在240-260℃下0.5h，搅拌速度为500r/min，最后加入加拿大Oerlikon1232镍粉1200g继续搅拌，速度控制在500r/min，搅拌均匀后，在260-270℃在出料在铝包装管中。
实施例4
一种热熔型导电胶的制备方法：在具有加热反应的2L双行星釜中，加入乙烯、丙烯、丁烯赢创704共聚树脂200g，乙烯、丙烯、丁烯赢创206共聚改性树脂100g，1010抗氧剂1g，然后在氮气保护下，加热熔融，保持温度在240-260℃下0.5h，搅拌速度为500r/min，最后加入Novamet公司的HCA-1镍粉900g继续搅拌，速度控制在500r/min，搅拌均匀后，在260-270℃在出料在铝包装管中。
实施例5
一种热熔型导电胶的制备方法：在具有加热反应的2L双行星釜中，加入乙烯、丙烯、丁烯赢创704共聚树脂100g，乙烯、丙烯、丁烯赢创206共聚改性树脂200g，1010抗氧剂1g，然后在氮气保护下，加热熔融，保持温度在240-260℃下0.5h，搅拌速度为500r/min，最后加入加拿大Oerlikon1231镍粉900g继续搅拌，速度控制在500r/min，搅拌均匀后，在260-270℃在出料在铝包装管中。
实施例6
一种热熔型导电胶的制备方法：在具有加热反应的2L双行星釜中，加入乙烯、丙烯、丁烯赢创704共聚树脂200g，乙烯、丙烯、丁烯赢创206共聚改性树脂100g，1010抗氧剂1g，然后在氮气保护下，加热熔融，保持温度在240-260℃下0.5h，搅拌速度为500r/min，最后加入加拿大Oerlikon1232镍粉1200g继续搅拌，速度控制在500r/min，搅拌均匀后，在260-270℃在出料在铝包装管中。
将实施例1-6所得热熔型导电胶进行相关性能检测，结果如表1所示。
表1.实施例1-6所得热熔型导电胶的检测指标
Figure BDA0002284586140000051
Figure BDA0002284586140000061
从表1中性能数据可以看出，完全满足客户要求的剪切强度≥13MPa，电解液老化前后体积电阻率≤10-3，因此本发明的热熔型导电胶具有很好的耐高温电解液衰减性能，因此可以广泛应用于软包电池极耳处焊接及其它应用领域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种热熔型导电胶，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：烯烃共聚树脂10-30份，改性烯烃共聚树脂5-10份，镍粉50-80份，表面处理剂0.05-1份，1010抗氧剂0.01-1份。
2.根据权利要求1所述的热熔型导电胶，其特征在于，所述烯烃共聚树脂为乙烯、丙烯、丁烯共聚树脂，分子量为3000-60000，其中，乙烯、丙烯和丁烯的重量占比为：乙烯10％-20％、丙烯30％-60％、丁烯20％-30％。
3.根据权利要求2所述的热熔型导电胶，其特征在于，所述改性烯烃共聚树脂为三烷氧基硅烷改性所述乙烯、丙烯、丁烯共聚树脂，其结构为：
Figure FDA0002284586130000011
其中，R为甲基、乙基、丙基或丁基。
4.根据权利要求1所述的热熔型导电胶，其特征在于，所述镍粉颗粒大小为10-60μm，氧含量≤2000ppm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的热熔型导电胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备烯烃共聚树脂：按重量份称取乙烯、丙烯和丁烯，在无水无氧条件下，装入带有搅拌器、温度控制系统的反应器中，控制反应温度为60-65℃，搅拌反应1h，加入反应物重量0.1％-1％的2,6-二叔丁基对甲酚，将所得液体进行蒸馏，得到聚合物沉淀，压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥，得到乙烯、丙烯、丁烯共聚树脂；
2)三烷氧基硅烷改性烯烃共聚树脂：在无水无氧条件下，将步骤1)所得烯烃共聚树脂和0.5-5重量份的三烷氧基硅烷装入带有搅拌器、温度控制系统的反应器中，加入0.005-0.1重量份的珀金催化剂，在100℃下反应2h，将所得液体进行蒸馏，得到聚合物沉淀，压碎并在100-120℃真空干燥器中干燥，即得；
3)制备热熔型导电胶：按重量份称取各组分，在具有加热反应的双行星釜中加入烯烃共聚树脂、三烷氧基硅烷改性烯烃共聚树脂和1010抗氧剂，在氮气保护下加热熔融至240-260℃，500r/min搅拌反应0.5h后加入镍粉，搅拌均匀后，升温至260-270℃出料，装入铝制包装管中。
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