[发明专利]耐锂离子电池电解液的双组份环氧胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐锂离子电池电解液的双组份环氧胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂由A组分和B组分按质量比2:1混合而成，其中，A组分按重量份由以下原料组成：双酚A型环氧树脂40～60份，聚氨酯改性双酚A环氧树脂10～25份，偶联剂1～4份，活性稀释剂2～8份，填料15～35份，B组分按重量份由以下原料组成：改性胺类固化剂50～70份，脂肪胺类固化剂2～8份，咪唑类固化剂0～2份，促进剂1～3份，填料20～40份。本发明的双组份环氧胶粘剂在电解液环境中性能稳定，具有优异的耐锂离子电池电解液腐蚀性，在电解液环境中能保持较高的强度，可应用于锂离子电池制造工艺中暴露在电解液环境下部件的粘接与密封。

技术领域

本发明涉及胶粘剂技术领域，更具体地说，是涉及一种耐锂离子电池电解液的双组份环氧胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，可充电的二次锂离子电池因具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应、绿色环保和尺寸形状大小可根据实际需求灵活设计等诸多优点，被越来越多的电器设备选为电源，尤其是移动电器设备、储能站和新能源汽车等。广阔的应用领域一直推动着锂离子电池在快速发展。正负极材料的研究一直在进行，电解质从液体电解质向固态电解质发展研究，电池外型从典型带硬壳的圆柱和方型电池，到软包的平板电池和叠片电池；名称为“一种二次锂电池的封边方法”的专利(CN105826612A)更提出了一种异性的电池的封边方法，应用了3D打印技术，更可以使电池的设计不再拘泥于规则的结构。市场对应用性能与安全性能更高的锂电池的追求，促使着锂电池一系列新技术、新设备和新体系的开发，更高效的电池制造工艺也在一同发展及应用，因此锂电池制造过程中各类材料的粘接及密封也有着更多样化的需求。

锂电池制造过程中，各类材料的粘接与密封需要解决的其中一个主要问题是粘接与密封材料需要具有耐锂离子电池电解液的性能。电解液作为锂离子电池核心组成部分之一，会接触到电池大部分元件，其主要成分包括六氟磷酸锂、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯等。锂离子电池电解液具有腐蚀特性。目前常用的耐锂离子电解液的粘接材料为橡胶类/聚丙烯酸类双面压敏胶带，但粘结强度、高温粘结性能以及耐候性能有限，不能满足多样化的应用需求。

名称为“用于电装置的热熔性胶粘剂”的专利(CN104245872A)公开了一种具有优异的耐电池电解液性能热熔性胶粘剂，可用于锂电池电解液包装材料的密封。但对于工作温度较高的环境，热熔性胶粘剂的应用与安全性能明显有限。名称为“一种锂电池用常温无粘性密封胶黏剂及其制备方法”的专利(CN104559846A)公开了一种锂电池用常温无粘性密封胶粘剂，常温下对聚丙烯类材料无粘性，在85℃高温高压下可以产生粘结性能。高温高压的条件限制了该胶粘剂的应用。以上两个专利，前者所述胶粘剂主要成分为改性聚烯烃，后者所述胶粘剂主要成分为聚烯烃类共聚物，受限于材料的粘接原理及其本身的内聚力，只能用于密封，无法应用于高应力的结构粘接场合。

为适应广泛的应用需求，同时满足密封与结构粘接的应用需求，本发明的研究人员针对环氧树脂体系的胶粘剂进行了研究。环氧树脂具有良好的粘接，耐腐蚀，电器绝缘，高强度等性能，有着广泛的应用。目前对环氧胶粘剂的研究主要集中在增韧和耐高温性能方面，基于环氧树脂本身的耐腐蚀性能，本发明的研究人员研究发现，不同种类及改性后环氧树脂相互配合，可保持其他良好性能，同时具有优异的耐锂离子电池电解液性能。

名称为“锂离子电池灌装聚合物组合物，灌装方法及锂电池和应用”的专利(CN103872276A)公开了一种锂电池灌装聚合物组合物，可使用环氧树脂为作为主要成份，对裸电芯单体组合进行灌装后再注入电解液即得到锂电池单体或组件。

名称为“储能、动力锂电池专用胶粘带及其生产方法”的专利(CN103333629B)公开了一种储能、动力锂电池专用胶粘带，该胶带与电解液直接接触的胶粘剂层为聚丙烯类压敏胶，胶粘剂层下即为环氧树脂硬化涂层，可提高基层穿刺强度。