一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂及其制备方法与流程

本发明涉及封闭剂，具体是一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车产业的爆发式增长，动力电池镀镍钢壳作为电芯的核心载体，其表面防护性能直接决定电池的循环寿命与安全可靠性。目前镀镍钢壳的主流防护技术存在三大核心痛点：

2、1.环保性与耐蚀性矛盾：传统铬酸盐钝化技术虽能实现96h盐雾防护，但因含六价铬（cr6+）被rohs、reach等法规严格限制；替代的水基封闭剂因成膜致密性差（孔隙率≥70%），盐雾寿命普遍不足24h，且需频繁补涂，增加生产成本；

3、2.膜厚与防护效率失衡：现有有机涂料需3μm以上膜厚才能达到基本耐蚀要求，过厚膜层不仅增加原料消耗（每万只电池壳多耗涂料1.2kg），还可能导致钢壳装配干涉（如极柱与壳体间隙变小）；而超薄膜（<1.5μm）方案因缺乏界面适配设计，易出现膜层剥离、微孔泄漏等问题；

4、3.工艺适应性差：镀镍钢壳存在盲孔、内腔等复杂结构，传统溶剂型封闭剂（如含二甲苯体系）流平性差，易在角落形成流挂（膜厚波动≥±0.5μm），导致局部防护失效；且部分溶剂毒性高（如二甲苯），不符合车间环保要求（voc限值550g/l）。

5、此外，镀镍钢壳本身存在固有缺陷：冲压成型导致镀层开裂、滚镀工艺造成厚度不均，形成大量2~100nm的微孔，成为腐蚀介质（cl-、h2o）渗透的“通道”。现有技术难以兼顾“超薄成膜、环保无毒、长效抗盐雾”三者需求

6、故此，我们提出一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂及其制备方法。

2、本发明提供一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂，以重量份计包括如下组分：

3、改性环氧树脂5~10份；

4、醛酮树脂2~5份；

5、复合硅烷偶联剂1~5份；

6、双峰sio2溶胶10~20份；

7、丙二醇丁醚20~40份；

8、丙二醇甲醚醋酸酯30~50份；

9、氢氟醚10~30份；

10、其中：所述复合硅烷偶联剂包含3 -巯丙基三乙氧基硅烷，可与镀镍层表面ni原子形成ni-s共价键；

11、所述双峰sio2溶胶由占比70%粒径为20nm与占比30%的粒径为80nm的sio2颗粒组成，用于填充镀镍层微孔；

12、所述封闭剂不含铬、苯系物、亚硝酸盐及磷酸盐，voc含量≤420g/l，成膜厚度为0.3~1.5μm。

13、具体进一步，所述改性环氧树脂选自ep-4000、ep-1307、gel2021p、ehpe3150、ep-4080e中的至少一种。

14、具体进一步，所述醛酮树脂选自ct-a101、ct-a81、ct 120、uk 100、uk300、ep-ds50中的至少一种。

15、具体进一步，所述复合硅烷偶联剂还包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷，3 -巯丙基三乙氧基硅烷与γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:1.5~2.5，两者协同强化封闭剂与镀镍层、树脂的界面结合力。

16、具体进一步，所述双峰sio2溶胶的固含量为20%~30%，ph值为7.0~8.0。

17、具体进一步，所述丙二醇丁醚与氢氟醚的质量比为2:1~4:1；其中丙二醇丁醚的含水量≤0.1%，氢氟醚的沸点为60~80℃，两者复配使封闭剂的流平时间≤5min，避免成膜过程中出现橘皮、针孔缺陷。

18、本发明一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂的制备方法，采用“分步分散-协同交联”工艺，包括以下步骤：步骤1：制备组分a（双峰sio2适配体系）：将粒径为20nm的sio2溶胶与粒径为80nm的sio2溶胶加入丙二醇甲醚醋酸酯中，在40khz频率、300~500w功率下超声分散25~35min；加入复合硅烷偶联剂，于38~42℃恒温搅拌反应50~70min，形成硅烷化sio2分散液；

19、步骤2：制备组分b（树脂交联相）：将改性环氧树脂与醛酮树脂加入丙二醇甲醚醋酸酯及丙二醇丁醚中，于50~60℃搅拌30~40min至完全溶解，冷却至25±2℃；

20、步骤3：制备成品封闭剂：将组分a与组分b按质量比1:1.2~1.5混合，补加氢氟醚，采用锚式搅拌桨以450~550rpm转速搅拌50~70min，25℃密闭静置24h，得到无色透明液体，即成品封闭剂。

21、制备方法具体进一步，步骤1中超声分散过程采用水温≤25℃的循环水冷，避免sio2溶胶因升温团聚，步骤3中搅拌过程的真空度控制为- 0.08~-0.09mpa，确保成品封闭剂的气泡含量≤0.1%（体积分数）。

22、本发明提供的一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂及其制备方法，具有以下显著优势：

23、本发明的封闭剂通过树脂物理吸附、分子级界面键合（kh550）及纳米级孔隙填充（双峰sio2溶胶）三重适配机制，在≤1.5µm超薄膜厚下实现镀镍电池壳的72h高抗盐雾防护，孔隙率趋近于零，满足沿海高腐蚀环境需求，且耐湿热，解决动力电池高温存储时的密封失效问题。

24、本发明的封闭剂工艺适应性强，流平时间≤5min，适配电池壳内腔、盲孔等复杂结构，膜厚波动≤±0.1μm，良品率提升，支持浸涂（10~20s）、喷涂（0.3~0.5mpa），无需改造现有产线设备，切换成本低。

1.一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂，其特征在于：以重量份计包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂，其特征在于：所述改性环氧树脂选自ep-4000、ep-1307、gel2021p、ehpe3150、ep-4080e中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂，其特征在于：所述醛酮树脂选自ct-a101、ct-a81、ct 120、uk 100、uk300、ep-ds 50中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂，其特征在于：所述复合硅烷偶联剂还包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷（kh550），3 -巯丙基三乙氧基硅烷与γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:1.5~2.5，两者协同强化封闭剂与镀镍层、树脂的界面结合力。

5.根据权利要求1所述的一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂，其特征在于：所述双峰sio2溶胶的固含量为20%~30%，ph值为7.0~8.0。

6.根据权利要求1所述的一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂，其特征在于：所述丙二醇丁醚与氢氟醚的质量比为2:1~4:1；其中丙二醇丁醚的含水量≤0.1%，氢氟醚的沸点为60~80℃，两者复配使封闭剂的流平时间≤5min，避免成膜过程中出现橘皮、针孔缺陷。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂的制备方法，其特征在于：采用“分步分散-协同交联”工艺，包括以下步骤：步骤1：制备组分a（双峰sio2适配体系）：将粒径为20nm的sio2溶胶与粒径为80nm的sio2溶胶加入丙二醇甲醚醋酸酯中，在40khz频率、300~500w功率下超声分散25~35min；加入复合硅烷偶联剂，于38~42℃恒温搅拌反应50~70min，形成硅烷化sio2分散液；

8.根据权利要求7所述一种基于界面适配调控的镀镍电池壳高抗盐雾封闭剂的制备方法，其特征在于，步骤1中超声分散过程采用水温≤25℃的循环水冷，避免sio2溶胶因升温团聚，步骤3中搅拌过程的真空度控制为-0.08~-0.09mpa，确保成品封闭剂的气泡含量≤0.1%。