CN111635720A - 一种锂电池电解液密封胶水及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池电解液密封胶水及其制备方法。所述的密封胶水由下列重量百分比含量的原料配制而成：热塑性树脂15%‑30%，增粘树脂5%‑15%，促进剂5%‑15%，抗氧化剂0.1%‑1%，环保有机溶剂40%‑70%，消泡剂0.1%‑1%。本发明的密封胶水绿色环保、耐电解液腐蚀、耐热性好、制备工艺简单、成本低。

Description

一种锂电池电解液密封胶水及其制备方法
技术领域
本发明涉及改性树脂胶黏剂技术领域，具体涉及一种用于锂电池电解液密封胶水及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展，锂离子电子技术突飞猛进。除了广泛地应用于电子技术行业，还大量用作动力电池。锂离子电池的开发利用，为人们提供了又一环保新型能源。一般锂电子包括正负极片构成电芯，容纳电芯的电池壳体，灌注于电池壳体内的电解液。为防电解液的泄漏而引起电池失效以及环境污染，常用胶水进行密封。但是，现有锂电池密封胶水不耐电解液腐蚀，容易造成电解液泄漏现象。市场现有胶水很难符合欧盟环保标准，比如，卤素超标，不符合REACH标准，以及含致癌物苯类或者酮类化学物，毒副作用大，以及胶水固化后表面发粘，不耐高温。
因此，如何克服现有锂电池用密封胶水不耐腐蚀和高温、不环保等缺陷是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明为了解决现有锂电池用密封胶水不耐腐蚀和高温、不环保等问题，提供一种绿色环保、无卤素无苯无酮，产品固化后不发粘耐高温的锂电池电解液密封胶水及其制备方法。
本发明提出的一种锂电池电解液密封胶水，其特征在于，由下列重量百分比含量的原料配制而成：
热塑性树脂15%-30%，增粘树脂5%-15%，促进剂5%-15%，抗氧化剂0.1%-1%，环保有机溶剂40%-70%，消泡剂0.1%-1%。
优选的，所述热塑性树脂至少为SIS、SBS、SEBS、EVA或聚乙烯的中的一种。
优选的，所述增粘树脂至少为脂肪族改性树脂、萜烯树脂、酚醛树脂或芳香族改性树脂中的一种。
优选的，所述促进剂为改性松香树脂、芳香族改性树脂或酸酐改性树脂中的一种。
优选的，所述抗氧化剂至少为叔丁基甲基苯酚、叔丁基羟苯基丙酸季戊醇酯或十二烷基硫基甲基甲基苯酚中的一种。
优选的，所述环保有机溶剂至少为环己烷、乙基环己烷、甲基环己烷、D30或120#汽油中的一种。
优选的，所述消泡剂至少为聚醚消泡剂、聚硅氧烷消泡剂或硅醚接枝消泡剂中的一种。
本发明还提出了一种锂电池电解液密封胶水的制备方法，其工艺步骤如下：
根据所述锂电池电解液密封胶水的原料重量配比，称取热塑性树脂、增粘树脂、促进剂和抗氧化剂、环保有机溶剂和消泡剂；
将所述热塑性树脂、增粘树脂、促进剂、抗氧化剂以及环保有机溶剂加热混合搅拌，得混合料；
停止加热，再向所述混合料中加入所述的消泡剂搅拌，制得所述锂电池电解液密封胶水。
优选的，加热到50-70℃，将所述热塑性树脂、增粘树脂、促进剂、抗氧化剂以及环保有机溶剂，以800r/min的转速搅拌混合60-120min。
优选的，加入所述的消泡剂后，搅拌10-20min。
与现有锂电池电解液密封胶水相比，本发明提供的胶水绿色环保、耐电解液腐蚀、耐热性好、制备工艺简单、成本低。即本发明胶水所用的原材料都不含致癌物--苯类以及酮类挥发性化合物，所有原材料以及成品都符合RoHS、REACH以及低VOC国家环保标准，符合产品生产所需场地小，设备以及原材料需求简单、易购买无需特殊设计制造等条件。在化合交联后形成耐热性耐酸碱性良好的一种胶水，完全符合当下主流电池制造业界的需求：电解液浸泡不起皮不掉落，高温情况下产品固化后表面不发粘，产品生产制造过程无复杂的控制过程。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明提出的一种锂电池电解液密封胶水，其由下列重量百分比含量的原料配制而成：热塑性树脂15%-30%，增粘树脂5%-15%，促进剂5%-15%，抗氧化剂0.1%-1%，环保有机溶剂40%-70%，消泡剂0.1%-1%。根据不同实际需求，可以选择不同原料配比来制备锂电池电解液密封胶水。比如下表1所示不同实施例的原料配比：
表1
Figure 297283DEST_PATH_IMAGE002
除了上表1给出的不同实施列的原料配比，根据需要，还可以选择其它原料配比。
制备所述密封胶水的各原料，可以根据不同的要求选择如下，其中：
热塑性树脂可以选择SIS、SBS、SEBS、EVA或聚乙烯的中的一种原料或者几种原料的混合物。优选SBS。
增粘树脂可以选择脂肪族改性树脂、萜烯树脂、酚醛树脂或芳香族改性树脂中的一种或者几种原料的混合物。优选萜烯树脂。
促进剂可优选改性松香树脂。
抗氧化剂可以选择叔丁基甲基苯酚、叔丁基羟苯基丙酸季戊醇酯或十二烷基硫基甲基甲基苯酚中的一种或者几种原料的混合物。优选叔丁基甲基苯酚。
环保有机溶剂可以选择环己烷、乙基环己烷、甲基环己烷、D30或120#汽油中的一种或者几种原料的混合物。优选环己烷。
消泡剂可以选择聚醚消泡剂、聚硅氧烷消泡剂或硅醚接枝消泡剂中的一种或者几种原料的混合物。优选聚醚消泡剂。
本发明采用的热塑性树脂具有的绝缘性能，对于腐蚀性介质稳定，抗冲击性能好，机械强度高；增粘树脂除了能够提供粘接性能之外，还因自身特殊的改性以致其耐酸碱性、耐磨性、耐油性、耐腐蚀性良好；促进剂具有良好的耐水性以及提高产品固化后的粘接力；抗氧剂主要起到防止产品被空气氧化的作用，为防止产品对环境以及对人的伤害，采用无苯类及无酮类挥发性化合物，满足绿色环保的需求。
根据下表2实施例和对比例的原料配比，制备锂电池电解液密封胶水，制备方法如下：
步骤：根据所述锂电池电解液密封胶水的原料重量配比，称取热塑性树脂、增粘树脂、促进剂和抗氧化剂、环保有机溶剂和消泡剂。
步骤2：将所述热塑性树脂、增粘树脂、促进剂、抗氧化剂以及环保有机溶剂加热到50-70℃，以800 r/min的转速搅拌混合60-120min，得混合料。
步骤3：停止加热，再向所述混合料中加入所述的消泡剂，搅拌10-20min，制得所述锂电池电解液密封胶水。
表2
Figure 34996DEST_PATH_IMAGE004
本发明锂电池电解液密封胶水的主要测试方法:
（1）热老化性能
取出一定数量的产品于不锈钢试样中待固化后，在110℃、48H进行热老化，测试其胶水在高温中外观是否有起皱、变软发粘现象。
（2）耐电解液
将产品用于锂电池密封后将整个产品浸泡于电解液中168H，主要观察胶水在浸泡
过程中是否发生起皱和掉落现象。
（3）环保（RoHS\Reach）
使用色散光谱仪、气象色谱质谱联用仪、紫外可见光谱法、离子色谱法、高效液相色谱法、液相色谱质谱法、气相色谱氢火焰离子化检测器、电感耦合等离子体发射光谱法进行相关环保测试，参考标准：US EPA3052：1996，US EPA3050B:1996，US EPA3060A:1996，USEPA3550C:2007，US EPA3540C:1996，ISO 17353：2004(E),EN 14582：2016。
（4）粘接测试
使用拉力测试仪进行测试，参考标准：GB 7124-1986。
（5）VOC测试
卡尔费休水分测定仪，参考标准：GB 33372-2020。
根据以上方法测试，测得本发明提供的锂电池电解液密封胶水性能指标如表3：
表3
Figure 408208DEST_PATH_IMAGE006
本发明提供的胶水绿色环保、耐电解液腐蚀、耐热性好、不含致癌物--苯类以及酮类挥发性化合物,符合RoHS、REACH以及低VOC国家环保标准。
以上所述实施例主要是为了说明本发明的创作构思，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。

Claims (10)

1.一种锂电池电解液密封胶水，其特征在于，由下列重量百分比含量的原料配制而成：
热塑性树脂15%-30%，增粘树脂5%-15%，促进剂5%-15%，抗氧化剂0.1%-1%，环保有机溶剂40%-70%,消泡剂0.1%-1%。
2.根据权利要求1所述的锂电池电解液密封胶水，其特征在于：所述热塑性树脂至少
为SIS、SBS、SEBS、EVA或聚乙烯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的锂电池电解液密封胶水，其特征在于：所述增粘树脂至少为脂肪族改性树脂、萜烯树脂、酚醛树脂或芳香族改性树脂中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的锂电池电解液密封胶水，其特征在于：所述触进剂为改性松香树脂。
5.根据权利要求1所述的锂电池电解液密封胶水，其特征在于：所述抗氧化剂至少为叔丁基甲基苯酚、叔丁基羟苯基丙酸季戊醇酯或十二烷基硫基甲基甲基苯酚中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的锂电池电解液密封胶水，其特征在于：所述环保有机溶剂至少为环己烷、乙基环己烷、甲基环己烷、D30或120#汽油中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的锂电池电解液密封胶水，其特征在于：所述消泡剂至少为聚醚消泡剂、聚硅氧烷消泡剂或硅醚接枝消泡剂中的任意一种。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的锂电池电解液密封胶水的制备方法，包括如下步骤：
根据所述锂电池电解液密封胶水的原料重量配比，称取热塑性树脂、增粘树脂、促进剂和抗氧化剂、环保有机溶剂和消泡剂；
将所述热塑性树脂、增粘树脂、促进剂、抗氧化剂以及环保有机溶剂加热混合搅拌，得混合料；
停止加热，再向所述混合料中加入所述的消泡剂搅拌，制得所述锂电池电解液密封胶水。
9.根据权利要求8所述的锂电池电解液密封胶水的制备方法，其特征在于，将所述热塑性树脂、增粘树脂、促进剂、抗氧化剂以及环保有机溶剂加热到50-70℃，以800r/min的转速搅拌混合60-120min。
10.根据权利要求8所述的锂电池电解液密封胶水的制备方法，其特征在于，加入所述的消泡剂后，搅拌10-20min。
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