[發明專利]一種用于鋰電池密封的絕緣氟橡膠材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010189938.8
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111269511A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 江蘇中煜橡塑科技有限公司
• 主分類號: C08L27/22
• 分類號: C08L27/22;C08L83/04;C08K13/02;C08K3/30;C08K3/04;C08K13/04;C08K7/26
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 紀麗麗

本發明公開了一種用于鋰電池密封的絕緣氟橡膠材料及其制備方法，絕緣氟橡膠材料包括如下重量份的組分：氟橡膠100份、絕緣材料5?15份、補強填料12?30份、過氧化物硫化劑0.75?2.5份、硫化助劑1.5?3份、加工助劑0.8?6份。本發明的氟橡膠材料具有優異的耐電解液性能，其浸泡電解液后體積膨脹＜35%，質量膨脹＜20%。同時，該材料具有良好的絕緣性能，材料體積電阻在2×10¹²Ω·cm以上，裝配成鋰電池的密封材料后體積電阻＞1000MΩ（1000V電壓，延遲讀數3秒測試），且高溫壓縮永久變形在20%以下（200℃*70 h），滿足鋰離子電池的密封及絕緣要求。

技術領域

本發明屬于電池密封材料技術領域，具體地說是涉及一種用于鋰電池密封的絕緣氟橡膠材料及其制備方法。

背景技術

電解液是鋰電池的重要組成部分，而電解液的橡膠密封圈顯然也起到不可忽視的作用。由于電解液成份復雜，因此，對密封圈的材料要求甚高。目前密封圈材料主要有丁腈橡膠、全氟醚橡膠、C型氟橡膠、硅橡膠和三元乙丙橡膠。丁腈橡膠主要用于油封制品，耐高溫性能有限，無法經受鋰電池蓋板的制程工藝；全氟醚橡膠雖然可靠性高，但價格十分昂貴，不利于鋰電池的推廣；硅橡膠有很好的耐高低溫性能，但其耐介質性能很差，無法適應電解液環境；三元乙丙橡膠對電解液耐受性很好，但其不耐300℃以上高溫，無法滿足鋰電池蓋板的裝配要求。目前過氧化物硫化型的氟橡膠越來越多應用于鋰電池電解液的端面密封，但過氧化物型氟橡膠加工工藝差，易污染模具。氟橡膠由于自自身較高的門尼，密煉設備需要專有的設備，這對其密煉工藝提出了一定要求；在較高的門尼粘度下實現很好的分散且減少對后段模壓工序的脫模難度，都需要研究其特定的密煉工藝。

專利申請號為201210192295.8的“一種硅橡膠絕緣氟橡膠電纜料及其制備方法”，其以硅橡膠為基體，輔助聚四氟乙烯塑料，其電性能優異，且環保耐磨，但硅橡膠的耐介質性能很差，無法滿足耐電解液要求。

專利申請號為201220402359.8的“一種氟塑料絕緣氟橡膠護套電纜”，以氟橡膠為主體材料，其具有很好的耐高溫、耐油、耐撕裂等特點，但由于加入屏蔽體，其體積電阻無法滿足鋰電池密封件要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于鋰電池密封的絕緣氟橡膠材料及其制備方法，以提高鋰電池密封材料的密封性能和絕緣性能。

為此，本發明提供了一種用于鋰電池密封的絕緣氟橡膠材料，包括如下重量份的組分：氟橡膠100份、絕緣材料5-15份、補強填料12-30份、過氧化物硫化劑0.75-2.5份、硫化助劑1.5-3份、加工助劑0.8-6份。

優選的，所述氟橡膠為過氧化物硫化氟橡膠，其門尼粘度為23-28，其氟含量＞69.8％。

優選的，所述絕緣材料為白炭黑和/或硫酸鋇。

優選的，白炭黑中二氧化硅含量為40-60％，硫酸鋇中有效成份含量＞99％。

優選的，所述加工助劑為脂肪酸衍生物和硅酮之縮合產物、棕櫚蠟、硬脂酸中的至少一種；當所述加工助劑含有兩種組份時，兩種組份的質量比為(1-3)：3。

優選的，所述過氧化物硫化劑為過氧化二異丙苯、1,3-雙(叔丁過氧異丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷中的至少一種；當所述過氧化物硫化劑含有兩種組份時，兩種組份的質量比為(2-7):1。

優選的，所述硫化助劑為三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三烯丙基異氰脲酸酯中的至少一種；當所述過氧化物硫化劑含有兩種組份時，兩種組份的質量比為(5-8):1。

本發明的所述的用于鋰電池密封的絕緣氟橡膠材料的制備方法包括：