[发明专利]一种用于动力电池粘接的双组份聚氨酯粘合剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种双组份聚氨酯粘合剂，A组分的原料配方包括：疏水多元醇10～40％；聚酯多元醇2～10％；分子筛1～10％；表面改性的导热填料40～80％；其它填料0.1～5％；催化剂0.1～0.5％；B组分的原料配方包括：异氰酸酯10～50％；异氰酸酯三聚体2～10％；除水剂0.1～5％；表面改性的导热填料40～80％；分散助剂0.1～1％。本发明中的双组份粘合剂和传统双组份聚氨酯结构胶相比，在对PET膜、铝基材无处理的条件下，对PET膜和铝粘接良好，粘接强度高。通过添加高效的导热填料和分散助剂，产品具有高的导热系数。对比溶剂型双组份聚氨酯产品，本产品固化后收缩小，极低气味。

技术领域

本发明属于新能源汽车动力电池领域，具体涉及一种用于动力电池粘接的双组份聚氨酯粘合剂及其制备方法。

背景技术

随着国家节能环保的政策要求，新能源开发已是大势所趋，近几年新能源汽车快速发展，每年增速50％以上。可充电的锂电池由于能量密度高、循坏寿命长、绿色环保等优点被广泛用于储能站和新能源汽车动力电池等。根据2018.4月工信部、发改委、科技部等公布的《汽车产业中长期发展规划》，2016年新能源汽车市场50万辆，预计2020年增至200万辆，2025年增至700万辆；据统计锂电池用材料及粘结剂市场容量2016年为0.5亿元，预计2020年增至5亿元，2025年增至17亿元。

传统的动力电池模组、电池包的组装工艺是通过机械捆扎方式固定，虽然工艺简单，但组装后的电池模组可靠性和安全性差。现有的动力电池普遍采用粘合剂粘接密封进行组装，提高电池的耐高温性、导热性、环保性和安全性，以及延长电池的使用寿命。动力电池模组在长期工作过程中会散发大量的热量，如果热量不及时散出造成热量积聚，会影响电池寿命，严重可能会导致局部短路、电池漏液、电池起火等故障。因此要求用于动力电池模组粘接的粘合剂粘接性能牢靠、耐温性能好、导热系数高，确保用于电池粘接的稳定性和安全性。

专利CN 109233715 A中介绍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。所述胶粘剂是环氧结构胶，具有优异的耐锂离子电池电解液腐蚀性，在电解液环境中保持高强度。但所述胶粘剂是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，并未涉及电池模组中电池粘接及基座、箱体组装。

专利CN106367013 A中介绍了一种动力电池模组组装双组份胶粘剂，通过混胶后颜色变化可监控施胶状况，且所述胶粘剂具有阻燃导热的特性。所述体系是双组份环氧结构胶，专利中并未体现胶粘剂对PET/Al基材的剪切强度；环氧胶粘剂固化后硬度偏大，环氧树脂本体脆裂的特性在汽车使用长期震动疲劳环境下会有粘结面断裂失效的风险。

专利CN 102329594 B中介绍了一种用于聚合物锂电池软包装膜的双组份聚氨酯树脂胶粘剂，具有粘接强度高、阻隔性能优异、耐电解液等优异性能。但所述的胶粘剂并未涉及耐热导热性能、且A组分水性聚氨酯预聚体(PU)生产过程中需要使用到丙酮，不符合绿色环保生产要求。

专利CN 109609081 A中介绍了一种用于动力电池PACK结构粘接的聚氨酯胶黏剂，对未表面处理的PI、PET、PC等塑料材质和铝、钢及其合金等金属材料具有优异的粘接性能，具有优异的耐老化性能和较低的模量。但所述专利所述胶粘剂并不具备高导热性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于动力电池粘接的双组份聚氨酯粘合剂及其制备方法，在基材无特殊处理下，该双组份聚氨酯粘合剂对PET膜、铝基材有优异的粘接性能，具有优异的耐高温性能以及导热性能。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

本发明一方面提供一种双组份聚氨酯粘合剂，包括A组分和B组分，

按所述的A组分的总质量为100％计，所述的A组分的原料配方包括：