CN113025040A - 一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的pps特种塑料 - Google Patents

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肖浩
李�杰
宋年业
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Abstract

本发明公开了一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，按质量份计，由以下原料制备得到：PPS树脂80‑90份、导电剂5‑20份、抗氧剂0.5份；所述导电剂为碳纳米管接枝碳纤维；碳纳米管接枝碳纤维通过点击化学方法制备，接枝率为10％；PPS树脂在310℃/5Kg条件下MFR为600～700g/10min。本发明公开了一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，其主体为PPS树脂，通过引入新型的导电剂，根须状碳纳米管接枝碳纤维，复合材料的导电性均匀恒定，做成导电零件后电阻分布较窄，并且随着电压和温度的变化，电阻的浮动较小。

Description

一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料
技术领域
本发明涉及特种塑料技术领域，尤其涉及一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料。
背景技术
锂电池被广泛应用于各种行业，3C电子领域、新能源汽车领域等，而锂电池因其自有特性，存在着较大的安全问题，如起火、爆炸等。特别是在电动汽车领域，电池作为动力输出的关键组件，关系着车辆的安全与人员的生命安全。动力电池盖板作为电池组件的核心部件，其可靠性对汽车的正常使用影响巨大。
一般锂离子动力电池的盖板由盖板本体、绝缘片、导电柱等组成，多采用铆接或卡簧结构密封，将金属作为导电柱的材料时，由于电池内部含有电解液等强腐蚀性液体，导电柱极易出现腐蚀、老化、变形等问题，导致电池漏液引起安全问题。现有动力电池的盖板组件多采用钎焊工艺，存在焊接残余应力过大问题，从而导致动力电池在可靠性等方面出现问题。
近年来，市场上出现了导电PPS作为锂电池盖板的正极导电柱，但是以碳纤维作为导电剂的导电PPS，产品的电阻浮动较大，且随着电压的升高，电阻降低，同时受温度影响较大。这样电池在充放电时容易导致电流不稳定，并且随着外界温度以及电池自发热的影响，电流也不稳定，影响产品使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，按质量份计，由以下原料制备得到：
PPS树脂80～90份、导电剂5～20份、抗氧剂0.5份；
所述导电剂为碳纳米管接枝碳纤维。
作为本发明的进一步方案，碳纳米管接枝碳纤维中碳纤维采用3～7mm的短切碳纤；
作为本发明的进一步方案，碳纳米管接枝碳纤维通过点击化学方法制备，接枝率为10％。
作为本发明的进一步方案，所述PPS树脂为直链型或交联型PPS树脂，在310℃/5Kg条件下MFR为500～800g/10min。
作为本发明的进一步方案，PPS树脂在310℃/5Kg条件下MFR为600～700g/10min。
作为本发明的进一步方案，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
作为本发明的进一步方案，上述的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将PPS树脂与抗氧剂预混合均匀得到混合物；
第二步，将导电剂和第一步中制备得到的混合物一起投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得均匀恒定导电性的PPS特种塑料。
作为本发明的进一步方案，上述的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料的制备方法，其特征在于，第二步中，所述挤出机的加热温度如下：一区160～260℃、二区270～290℃、三区290～310℃、四区290～310℃、五区290～310℃、六区290～310℃、七区290～310℃、八区290～310℃、九区290～310℃、十区280～290℃、十一区290～310℃和机头290～310℃。
本发明的有益效果：
本发明公开了一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，其主体为PPS树脂，通过引入新型的导电剂，根须状碳纳米管接枝碳纤维，复合材料的导电性均匀恒定，做成导电零件后电阻分布较窄，导电性受电压和温度的影响更小，使得产品在锂电池使用过程中，电流更稳定，受外界温度和电池本身发热影响更小，性能更可靠。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，按质量份计，包括以下组分：
PPS树脂(聚苯硫醚)95份，导电剂5份，抗氧剂0.5份。
按质量份计，将PPS树脂95份、抗氧剂0.5份预混合均匀得到混合物，将所述混合物和导电剂5份投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料。
所述挤出机的加热温度如下：一区160～260℃、二区270～290℃、三区290～310℃、四区290～310℃、五区290～310℃、六区290～310℃、七区290～310℃、八区290～310℃、九区290～310℃、十区280～290℃、十一区290～310℃和机头290～310℃。
实施例2
一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，按质量份计，包括以下组分：
PPS树脂(聚苯硫醚)90份，导电剂10份，抗氧剂0.5份。
本实施例一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，按质量份计，包括以下组分：
PPS树脂(聚苯硫醚)80份，导电剂20份，抗氧剂0.5份。
本实施例一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，按质量份计，包括以下组分：
PPS树脂(聚苯硫醚)90份，碳纤维10份，抗氧剂0.5份。
本实施例一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料的制备方法与实施例1相同。
性能测试：将实施例1～4制得的PPS特种塑料注塑成电阻测试样件，进行以下性能测试，每个样品测试100个有效数据，统计结果如下表：
Figure BDA0002967672780000051
对比实施例1-3，随着导电剂含量的增加，平均电阻大幅度降低，并且电阻值的标准差更小，产品的导电性更均匀；
对比实施例2和实施例4，同等分量的碳纳米管接枝碳纤维的新型导电剂和普通碳纤维相比，平均电阻更低，且标准差更低，产品的导电性更稳定。并且，随着电压的升高和温度的升高，实施例2的电阻变化量比实施例4低很多，说明，使用本发明所述导电剂的导电PPS的导电性受电压和温度的影响更小，使得产品在锂电池使用过程中，电流更稳定，受外界温度和电池本身发热影响更小，性能更可靠。
应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求保护的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均属于本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备得到：
PPS树脂80～90份、导电剂5～20份、抗氧剂0.5份；
所述导电剂为碳纳米管接枝碳纤维。
2.根据权利要求1所述的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，其特征在于，碳纳米管接枝碳纤维中碳纤维采用3～7mm的短切碳纤。
3.根据权利要求1所述的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，其特征在于，碳纳米管接枝碳纤维通过点击化学方法制备，接枝率为10％。
4.根据权利要求1所述的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，其特征在于，所述PPS树脂为直链型或交联型PPS树脂，在310℃/5Kg条件下MFR为500～800g/10min。
5.根据权利要求4所述的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，其特征在于，PPS树脂在310℃/5Kg条件下MFR为600～700g/10min。
6.根据权利要求1所述的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
7.根据权利要求1所述的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将PPS树脂与抗氧剂预混合均匀得到混合物；
第二步，将导电剂和第一步中制备得到的混合物一起投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得均匀恒定导电性的PPS特种塑料。
8.根据权利要求7所述的一种可用于锂电池盖板组件中导电柱的PPS特种塑料的制备方法，其特征在于，第二步中，所述挤出机的加热温度如下：一区160～260℃、二区270～290℃、三区290～310℃、四区290～310℃、五区290～310℃、六区290～310℃、七区290～310℃、八区290～310℃、九区290～310℃、十区280～290℃、十一区290～310℃和机头290～310℃。
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