[發(fā)明專利]一種導(dǎo)熱壓敏膠及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2022-11-17
• 公開（公告）號: CN115926688A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于丹;張智慧;江碧赫
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽化工研究院有限公司
• 主分類號: C09J133/08
• 分類號: C09J133/08;C09J163/02;C09J163/00;C09J11/04;C09J7/10;C09J7/38;C08F220/18;C08F220/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 高笑;何薇

本發(fā)明涉及導(dǎo)熱膠的制備，具體的說是一種導(dǎo)熱壓敏膠及其制備方法和應(yīng)用。組分及其質(zhì)量百分含量：環(huán)氧樹脂組合物10％～30％；丙烯酸酯類共聚物10％～50％；導(dǎo)熱填料30％～50％；固化劑5％～15％；光引發(fā)劑1％～5％。本發(fā)明的導(dǎo)熱壓敏膠、膠膜具有導(dǎo)熱、阻燃、良好粘結(jié)等特點，在制備初期可作為普通壓敏膠使用，通過熱處理及紫外光曝光后，達(dá)到較高的粘結(jié)強度，滿足新能源汽車動力電池用膠的要求；導(dǎo)熱壓敏膠膜厚度均一可控，便于貼合，對鋁和PET均具有良好的附著力。其較高的剪切強度、抗拉強度以及小角度剝離強度有效降低了動力電池模組與水冷板之間或電池與模組之間剪切粘結(jié)失效和正向粘附失效的幾率，保證了車輛在顛簸狀態(tài)下的安全運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)熱膠的制備，具體的說是一種導(dǎo)熱壓敏膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著我國新能源汽車市場經(jīng)歷了爆發(fā)式增長，按照新能源汽車國家標(biāo)準(zhǔn)，動力電池常常剩余80％余能即可“退役”。因此退役電池雖然續(xù)航滿足不了車用，但卻可以被回收用在電力系統(tǒng)儲能、通信基站備用電源、低速電動車及小型分布式家庭儲能等其他需求方面，這使得動力電池的回收利用具有巨大的潛力市場；動力電池多數(shù)以導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)，導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)強度高、因此在回收動力電池的過程中帶來拆卸難度較大、殘膠、不好清潔的問題。如何在保證牢靠持久的粘結(jié)的前提下，還能對動力電池包回收提供可能方案，這是動力電池用膠所面臨的挑戰(zhàn)。

常用的導(dǎo)熱膠主要有環(huán)氧樹脂膠、丙烯酸膠、聚氨酯膠等等，隨著動力電池技術(shù)的不斷升級，現(xiàn)有技術(shù)更加傾向于改善膠粘劑的粘結(jié)性能及保持一定的導(dǎo)熱性能，并且提高施膠工藝便捷性以及自動化可能性。結(jié)構(gòu)及半結(jié)構(gòu)型壓敏膠由于其存在形態(tài)以及升級后的性能能夠滿足上述兩方面要求，越來越被人們所關(guān)注。CN?112143426?A采用雙組分環(huán)氧導(dǎo)熱膠黏劑，實現(xiàn)電芯與底部水冷板之間的導(dǎo)熱粘接，其粘結(jié)強度高、韌性好，固化速度快，但其并沒有體現(xiàn)金屬對PET膜粘結(jié)強度的指標(biāo)；CN109593507A采用聚氨酯膠黏劑用于軟包電池電芯粘接，對PET的粘接剪切強度約為5MPa，對鋁合金的粘接剪切強度超過7MPa，粘結(jié)強度較高；CN?108084896A制備了一種丙烯酸酯壓敏膠用于動力電池鋁外殼的粘結(jié)，其阻燃效果好、對鋁合金粘結(jié)強度高達(dá)約16MPa，但他們都并未提及導(dǎo)熱性能，而導(dǎo)熱性能對動力電池的安全性及壽命有較大的影響。由上可知，現(xiàn)今新能源汽車動力電池用導(dǎo)熱膠粘劑的研究主要致力于粘結(jié)強度的提高，并且均取得了很好的效果。然而，優(yōu)秀且持久的膠粘性能也給未來的動力電池包的拆卸回收及清潔帶來了巨大挑戰(zhàn)，導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠由于粘結(jié)強度高而帶來的拆卸難度大、不利于動力電池回收問題。動力電池用導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠的兩大性能指標(biāo)為導(dǎo)熱性和粘接性，其原因在于，一方面在車輛運行過程中動力電池會產(chǎn)生大量的熱量，散熱不好將會導(dǎo)致電池壽命縮短甚至引發(fā)安全性問題；另一方面車輛在行駛過程中面對顛簸等復(fù)雜的環(huán)境，膠粘劑作為電池組裝不可或缺的一個組分必須保證電芯與模組或電池模組與底部水冷板的牢靠固定。因此，具備良好導(dǎo)熱性和粘接性的膠粘劑為動力電池實現(xiàn)持久、穩(wěn)定、高效、安全的運行起到了重要的作用。然而，較高的粘結(jié)強度給電池包拆卸帶來很大不便，不利于電池包的回收及梯次利用。

因此針對上述問題，需要尋求一種綜合性能優(yōu)良的膠粘劑，其既能符合新能源動力電池用膠的粘結(jié)與導(dǎo)熱性能，同時又能在動力電池完成壽命周期之后提供可行的拆卸方案，以滿足電池包的回收及梯次利用，確保資源的循環(huán)利用，減少因廢舊電池引起的環(huán)境污染。這對助力國家碳減排行動具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)熱壓敏膠及其制備方法和應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案為：

一種導(dǎo)熱壓敏膠，如下組分及其質(zhì)量百分含量：環(huán)氧樹脂組合物10％～30％；丙烯酸酯類共聚物10％～50％；導(dǎo)熱填料30％～50％；固化劑5％～15％；光引發(fā)劑1％～5％。

所述環(huán)氧樹脂組合物組分按其自身總重計，環(huán)氧樹脂20％～30％、改性環(huán)氧樹脂20％～30％、環(huán)氧稀釋劑1％～5％、硅烷偶聯(lián)劑0.1％～1％、阻燃填料30％～50％、消泡劑1％～2％、增韌劑1％～5％、余量為炭黑。