一种用于新能源电池的密封胶及其制备方法与流程

本申请涉及一种密封胶，更具体地说，它涉及一种用于新能源电池的密封胶及其制备方法。

背景技术：

1、目前，新能源电池在各行各业越来越多的得到应用，尤其是新能源电池汽车作为解决能源安全的关键一环，发展越来越迅猛。电池作为新能源汽车中最重要的部件之一，安全性和稳定性不容忽视。

2、目前电池出故障的原因是电池受损漏液和局部短路。因此用于新能源电池的密封胶需要具有更高的强度和更好的导热性，密封胶强度更高可以对电池提供更充分的保护，在汽车长途颠簸运行之后仍然稳定，有意外发生时也不易发生电池破损，高导热性可以及时为电池散热进一步提升电池的可靠性，使得车辆行驶过程更安全。现有技术一般通过加入增强填料来提高密封胶的性能，但是增强填料一般与密封胶的相容性不佳，容易发生团聚或沉淀，还造成密封胶的密封性不好。如何提供一种兼具高强度、高导热性的密封胶，能满足新能源电池等多种材料的粘接和保护需求，是一个待解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决密封胶高粘接强度和硬度的问题，本申请提供一种用于新能源电池的密封胶及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种用于新能源电池的密封胶，包含a剂和b剂，其中a剂包括以下质量份的原料：双酚a型环氧树脂25-27份、双酚f型环氧树脂5-8份、导热填料15-20份、活性稀释剂5-8份，所述导热填料包括环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼；b剂包括以下质量份的原料：聚酰胺固化剂18-21份、脂肪胺固化剂10-11份、硅烷偶联剂1-2份、活性稀释剂1-3份。

3、通过采取上述方案，氮化硼是一种高效的导热材料，具有二维片状结构，还有较好的绝缘性能和化学稳定性，适合应用于新能源电池密封胶，但是氮化硼与密封胶体系的相容性不好，氮化硼与密封胶的间隙之间可能是由于存在微小空气间隙，使得界面热阻较大，制得的密封胶的导热性能达不到预期水平，而且还会产生一定的沉降，进一步影响导热网络的结构。双酚a型环氧树脂固化后具有较高的粘接强度，双酚f型环氧树脂对氮化硼的浸润性好，通过将双酚a型环氧树脂和双酚f型环氧树脂配合使用，制得的密封胶兼具一定的强度和对氮化硼的浸润性，减少密封胶内导热填料网络的界面热阻，通过将氮化硼进行环氧基硅烷偶联剂改性，进一步提升其在密封胶内的相容性和浸润性，减少界面热阻。通过在a剂和b剂中加入一定质量的活性稀释剂、在b剂中加入一定质量的硅烷偶联剂，降低密封胶的粘度，密封胶体系对导热填料包覆的效果更好，制得的密封胶固化后均匀稳定，导热填料与密封胶体系连接紧密，强度表现和导热效果好。

4、在一个具体的可实施方案中，导热填料与双酚f型环氧树脂的质量比例为3:(1-1.1)。

5、通过采取上述方案，对导热填料和浸润效果好的双酚f型环氧树脂的质量进行限定，一方面，使得密封胶兼具双酚a型环氧树脂和双酚f型环氧树脂的优异性能，另一方面也保证了密封胶体系对导热填料的浸润性好，界面热阻小，制得的密封胶导热性好。

6、在一个具体的可实施方案中，导热填料中还包括环氧基硅烷偶联剂改性纳米氧化铝。

7、通过采取上述方案，二维的氮化硼间隙中填充了零维的导热效果好的改性纳米氧化铝微粉，不仅降低了体系内的界面热阻，还更好的连接起导热通路，进一步提升新能源电池密封胶的导热表现。

8、在一个具体的可实施方案中，环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼和环氧基硅烷偶联剂改性纳米氧化铝的质量比例为(2.9-3.1):1。

9、通过采取上述方案，二维氮化硼和零维纳米氧化铝的质量比例适宜，通过点-面包覆、面面相连等方式混合，填料不易沉淀，在密封胶中均匀分布，制得的密封胶的导热效果好。

10、在一个具体的可实施方案中，环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼的制备步骤包括：将氮化硼加入到乙醇水溶液中，然后超声分散，再加入环氧基硅烷偶联剂，80-85℃下搅拌反应，抽滤，洗涤，干燥，得到环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼。

11、通过采取上述方案，氮化硼改性的步骤较为简单，改性的产物较为稳定、效果好，制得的硅烷改性氮化硼在密封胶内不易沉淀，分布的较为均匀稳定，相容性好，改性后的氮化硼与密封胶体系连接的较为紧密，界面热阻低，制得的密封胶的强度和导热表现好。

12、在一个具体的可实施方案中，氮化硼经过等离子处理。

13、通过采取上述方案，等离子处理后的氮化硼表面羟基含量更高，进一步提升了氮化硼的环氧基硅烷改性氮化硼的改性效果，降低界面热阻提升导热效果。

14、在一个具体的可实施方案中，等离子处理的步骤包括：将氮化硼放置于下极板，通入保护气体，然后等离子处理，氮化硼与极板间距2-3m m，等离子处理电压为4-5kv，频率为2-2.5khz，时间为20-30s。

15、通过采取上述方案，等离子处理的步骤较为简单，处理效果较好，处理后的氮化硼表面具有较多的活性基团。

16、在一个具体的可实施方案中，氮化硼的粒径为70-100μm。

17、通过采取上述方案，等离子改性的效果较好，氮化硼表面的活性羟基占比较多，进一步优化了氮化硼在本体系中的分布，制得的密封胶中导热通路结构较好。

18、第二方面，本申请提供一种用于新能源电池的密封胶的制备方法，包括以下步骤：s1:a剂制备：将双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、活性稀释剂按照质量比例称取混合，搅拌10-25分钟，再加入导热填料，搅拌20-30分钟得到a剂；

19、s2：b剂制备：将b剂的原料按照质量比例称取混合，搅拌20-25分钟得到b剂；

20、s3：将a剂和b剂搅拌均匀，得到密封胶。

21、通过采取上述技术方案，密封胶体系较为均匀，固化地较为充分，体系内的导热填料分布均匀不易沉淀，连接紧密，制得的密封胶具有较高的强度和韧性，不易发脆，固化后的密封胶收缩小，不易具有结构缺陷。

22、综上所述，本申请具有以下有益效果：

23、本申请与现有技术相比，通过在密封胶a剂中加入一定质量的环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼，与具有一定强度和浸润性的双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂配合，并且进一步限定导热填料与双酚f型环氧树脂的质量比例、环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼和环氧基硅烷偶联剂改性纳米氧化铝的质量比例，制得的密封胶内部二维导热填料和零维导热填料配合构建导热网络，并且相容性、浸润性好，填料与密封胶体系连接紧密，界面热阻小，强度高。进一步将氮化硼在改性前进行等离子处理，更增加了其表面活性基团，硅烷改性效果好，在密封胶内分布更加均匀稳定，构建的导热网络结构更优，制得的密封胶导热效果好。

技术特征：

1.一种用于新能源电池的密封胶，其特征在于：包含a剂和b剂，其中a剂包括以下质量份的原料：双酚a型环氧树脂25-27份、双酚f型环氧树脂5-8份、导热填料15-20份、活性稀释剂5-8份，所述导热填料包括环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼；b剂包括以下质量份的原料：聚酰胺固化剂18-21份、脂肪胺固化剂10-11份、硅烷偶联剂1-2份、活性稀释剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的用于新能源电池的密封胶，其特征在于：所述导热填料与双酚f型环氧树脂的质量比例为3:（1-1.1）。

3.根据权利要求1所述的用于新能源电池密封胶，其特征在于：所述导热填料中还包括环氧基硅烷偶联剂改性纳米氧化铝。

4.根据权利要求3所述的用于新能源电池的密封胶，其特征在于：所述环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼和环氧基硅烷偶联剂改性纳米氧化铝的质量比例为（2.9-3.1）:1。

5.根据权利要求1所述的用于新能源电池的密封胶，其特征在于：所述环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼的制备步骤包括：将氮化硼加入到乙醇水溶液中，然后超声分散，再加入环氧基硅烷偶联剂，80-85℃下搅拌反应，抽滤，洗涤，干燥，得到环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼。

6.根据权利要求5所述的用于新能源电池的密封胶，其特征在于：所述氮化硼经过等离子处理。

7.根据权利要求6所述的用于新能源电池的密封胶，其特征在于：所述等离子处理的步骤包括：将氮化硼放置于下极板，通入保护气体，然后等离子处理，氮化硼与极板间距2-3mm，等离子处理电压为4-5 kv，频率为2-2.5khz，时间为20-30s。

8.根据权利要求7所述的用于新能源电池的密封胶，其特征在于：所述氮化硼的粒径为70-100μm。

9.一种权利要求1-8任一项所述的用于新能源电池的密封胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本申请涉及一种用于新能源电池的密封胶及其制备方法，用于新能源电池的密封胶包括以下重量份的原料：包含A剂和B剂，其中A剂包括以下质量份的原料：双酚A型环氧树脂25‑27份、双酚F型环氧树脂5‑8份、导热填料15‑20份、活性稀释剂5‑8份，所述导热填料包括环氧基硅烷偶联剂改性氮化硼；B剂包括以下质量份的原料：聚酰胺固化剂18‑21份、脂肪胺固化剂10‑11份、硅烷偶联剂1‑2份、活性稀释剂1‑3份。本申请中的用于新能源电池的密封胶强度高、导热效果好，适用于各种材料的粘接，尤其作为是新能源电池的密封胶使用。技术研发人员：安冬,穆建涛受保护的技术使用者：江苏至昕新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4