树脂组合物的制作方法

1.本技术要求基于于2019年8月19日提交的韩国专利申请第10-2019-0100982号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
2.本技术涉及树脂组合物。
3.本技术还涉及包含所述树脂组合物的固化产物的电池模块；以及包括所述电池模块的电池组。


背景技术：

4.使电气装置(例如电池)或各种电子装置更轻、更小、高度功能化和多功能化在各个领域都非常有用。
5.例如，需要制造高容量同时更小且更轻的应用于汽车的电池。
6.为了轻量化、小型化、高度功能化和多功能化等，电气装置或电子装置经常是高度集成的。例如，为了制造高容量的电池模块，应该增加相对于体积的电池单元数量。
7.高度集成的电子装置或电气装置在运行过程期间会产生更多的热，因此，用于控制产生的热的技术变得更加重要。
8.用于热控制的散热材料的典型实例为其中导热填料材料(例如碳材料或陶瓷材料)与聚合物材料混合的复合材料。
9.随着复合材料的热导率增加，可以有效地控制热，一般随着导热填料材料的比例增加，复合材料的热导率增加。
10.然而，随着导热填料的含量增加，在应用散热材料的过程中可能会出现问题。
11.专利文献1公开了使用其中引入有导热填料的散热材料(散热粘合剂)以便将电池单元中产生的热传递至导热电池模块壳体的内容。
12.如图1所示，在专利文献1中，为了施加散热材料，将注射设备30(例如喷嘴)插入在电池模块壳体10中形成的入口20中，并且通过注射设备30将散热材料注射到电池模块壳体内部。
13.当用直径相对小的装置(例如喷嘴)注射包含过量的导热填料的散热材料时，在注射过程期间在该装置内部会产生大的压力，并且该装置被施加大的负荷。
14.如图1所示，如果在电池单元40容置在电池模块壳体10中的状态下进行散热材料的注射，则散热材料被注射到的空间相对窄，使得在壳体10内部也产生压力，这会向装置施加更大的负荷。
15.另外，为了确保高热导率，包含过量的导热填料的散热材料在如上所述的注射过程期间由于填料的聚集等在作为设备的喷嘴30的内部凝固，其中这样的凝固的组分使散热材料通过的通道进一步变窄并且施加至该设备的负荷变得更大。
16.这样的问题通常不仅在如专利文献1中的电池模块的制造过程中，而且还在用诸如喷嘴的设备注射包含过量填料的材料的情况下可能发生。
17.这样的施加至设备的负荷会降低设备的寿命，从而引起产品缺陷或者通过频繁更
换设备而使成本增加。
18.为了解决上述问题，可以考虑减少材料中包含的填料的含量。如果减少材料中填料的含量，则可以降低过程中施加至设备的负荷。
19.然而，如果填料的量减少，则不能获得通过引入填料而获得的效果。例如，如果导热填料的含量减少，则散热材料的热导率降低。
20.《现有技术文献》
21.《专利文献》
22.(专利文献1)韩国特许专利公开第2016-0105354号


技术实现要素：

23.技术问题
24.本技术提供了包含导热填料的树脂组合物。
25.本技术旨在能够在包含树脂组合物能够表现出期望热导率的程度的导热填料的同时，改善或最小化在通过诸如喷嘴的设备注射树脂组合物时施加至注射设备的负荷。
26.本技术还涉及包含所述树脂组合物或其固化产物的电池模块；包括所述电池模块的电池组；以及包括所述电池模块或所述电池组的汽车。
27.技术方案
28.在本说明书中提及的物理特性中，当测量温度影响结果时，除非另有说明，否则相关物理特性是在室温下测量的物理特性。术语室温是没有加热或冷却的自然温度，并且一般为在约10℃至30℃的范围内的任意温度，或者约23℃或约25℃左右。除非在本说明书中另有说明，否则温度的单位为℃。
29.在本说明书中提及的物理特性中，当测量压力影响结果时，相关物理特性是在常压下测量的物理特性。术语常压是没有加压或减压的自然压力，其中通常约1个大气压左右被称为常压。
30.本技术涉及树脂组合物。树脂组合物包含填料组分。术语填料组分意指由填料组成的组分，即仅包含填料的组分。
31.在一个实例中，填料组分可以包含具有不同平均粒径的两种或更多种填料。在一个实例中，填料组分可以包含具有不同平均粒径的三种或更多种填料，或者可以由具有不同平均粒径的三种至六种、三种至五种、三种至四种或三种填料构成。即，在一个实例中，填料组分也可以仅包含具有不同平均粒径的三种至六种、三种至五种、三种至四种或三种填料。
32.在另一个实例中，填料组分可以在使用激光衍射测量的粒度分布的体积曲线中表现出至少两个峰。在一个实例中，填料组分可以在粒度分布的体积曲线中表现出三个或更多个峰，或者可以表现出三个至六个、三个至五个、三个至四个或三个峰。例如，在表现出三个峰的填料组分的范围内，不包含表现出一个、两个或四个或更多个峰的填料组分。
33.本技术的填料的平均粒径意指在通过激光衍射测量的粒度分布的体积曲线中体积累积为50％时的粒径，其也可以被称为中值直径。即，在本技术中，通过激光衍射以体积为基础获得粒度分布，并设定在总体积为100％的累积曲线中累积值为50％的点处的粒径作为平均粒径，并且在另一个实例中，这样的平均粒径可以被称为中值粒径或d50粒径。
34.因此，在此，具有不同平均粒径的两种填料可以意指在粒度分布的体积曲线中累积值为50％的点处的粒径不同的填料。
35.当具有不同平均粒径的两种或更多种填料通常被混合以形成填料组分时，与混合填料的类型一样多的峰出现在相对于填料组分使用激光衍射测量的粒度分布的体积曲线上。因此，例如，当将具有不同平均粒径的三种填料混合以构成填料组分时，相对于填料组分使用激光衍射测量的粒度分布的体积曲线显示出三个峰。
36.本技术的树脂组合物的填料组分可以为导热填料组分。术语导热填料组分意指起使得树脂组合物可以固化成表现出下面描述的热导率的作用的填料组分。
37.本技术的树脂组合物即使在相对低含量的填料组分下也可以形成表现出高热导率的固化产物。一般地，为了提高热导率，需要提高填料组分的比率，这导致高的负荷值。然而，本技术的树脂组合物通过调节填料组分中包含的填料的粒径和/或比率而可以提供在具有相对低的负荷值的同时可以固化成表现出高热导率的树脂组合物。在本技术中，下面将描述负荷值的定义。
38.这样的树脂组合物可以最小化或消除即使当在施加过程期间通过具有相对小的粒径的设备例如喷嘴注射时施加至设备的负荷。
39.在一个实例中，树脂组合物可以为用于电池模块或电池组的树脂组合物，并且具体地，可以为用于以与专利文献1中相同的形式构造电池模块或电池组的树脂组合物。因此，例如，如下所述，本技术的树脂组合物可以为用于通过注射到电池模块的壳体中并接触存在于电池模块中的一个或更多个电池单元而将电池单元固定在电池模块中的组合物。本技术的树脂组合物可以为例如粘合剂组合物。
40.本技术的树脂组合物具有如上的低负荷值，并且当固化时表现出高热导率，因此其非常适合用于上述应用。
41.树脂组合物包含树脂组分和填料组分，其中填料组分包含具有不同平均粒径的两种或更多种填料。
42.本技术的树脂组合物或包含在所述组合物中的填料组分可以满足以下通式1。
43.[通式1]
[0044]
25≤d
50a
/d
50c
≤300
[0045]
在通式1中，d
50a
为填料组分的最大平均粒径，以及d
50c
为填料组分的最小平均粒径。
[0046]
在此，当填料组分包含具有不同平均粒径的两种或更多种填料时，填料组分的最大平均粒径(d
50a
)可以意指填料组分中包含的填料中具有最大平均粒径的填料的平均粒径。或者，在另一个实例中，填料组分的最大平均粒径(d
50a
)可以意指对填料组分使用激光衍射测量的粒度分布的体积曲线中出现的峰中的在最大粒径处出现的峰的粒径。
[0047]
在此，当填料组分包含具有不同平均粒径的两种或更多种填料时，填料组分的最小平均粒径(d
50c
)可以意指填料组分中包含的填料中具有最小平均粒径的填料的平均粒径。或者，在另一个实例中，填料组分的最小平均粒径(d
50c
)可以意指对填料组分使用激光衍射测量的粒度分布的体积曲线中出现的峰中的在最小粒径处出现的峰的粒径。
[0048]
在另一个实例中，上述通式1的d
50a
/d
50c
值也可以在以下范围内进一步调节：26或更大、27或更大、28或更大、29或更大、30或更大、31或更大、32或更大、33或更大、34或更大、
35或更大、40或更大、50或更大、60或更大、70或更大、80或更大、90或更大、100或更大、110或更大、120或更大、130或更大、140或更大、150或更大、160或更大、170或更大、180或更大、190或更大、200或更大、210或更大、220或更大、230或更大、或者235或更大，和/或在以下范围进一步调节：290或更小、280或更小、270或更小、260或更小、250或更小、240或更小、220或更小、200或更小、180或更小、160或更小、140或更小、120或更小、约100或更小、95或更小、90或更小、85或更小、80或更小、约75或更小、70或更小、65或更小、或者约60或更小。
[0049]
通过如上控制填料组分的最大平均粒径与最小平均粒径的比率，可以提供固化成表现出高热导率同时具有低负荷值的树脂组合物。
[0050]
当填料组分包含具有不同平均粒径的三种或更多种填料或者表现出三个或更多个峰时，特别地，当填料组分仅包含具有不同平均粒径的三种填料或者仅表现出三个峰时，通过如上控制填料组分的最大平均粒径与最小平均粒径的比率，可以提供固化成表现出高热导率同时具有低负荷值的树脂组合物。
[0051]
本技术的树脂组合物可以表现出低的负荷值。例如，树脂组合物的负荷值可以小于35kgf。
[0052]
在本技术中，负荷值是量化在通过具有窄直径的设备例如喷嘴注射树脂组合物时施加至相关设备的负荷多少的数值。例如，如果树脂组合物为包含主要组合物和固化剂组合物的双组分型，则负荷值为在将主要组合物和固化剂组合物混合之后立即测量的值。
[0053]
负荷值可以通过下面描述的实施例项的方法来测量。即，负荷值可以通过在使用能够模拟具有窄直径的设备例如喷嘴的装置例如静态混合器推动树脂组合物时在推动过程中施加的力来测量。
[0054]
负荷值可以为当将树脂组合物以恒定速度(1mm/秒)推出使得树脂组合物通过静态混合器(圆形排出部的直径为2mm且元件的数量为16个的台阶式静态混合器)(例如sulzer，mbh-06-16t)的内部并排出至混合器的排出部时所施加的力的最大值。当树脂组合物被推出时，可以使用一般的ta(texture analyzer，质构分析仪)设备。
[0055]
当树脂组合物为双组分型时，可以通过将两个筒连接至静态混合器的前端，将主要组合物和固化剂组合物分别装入两个筒，然后将它们以恒定的速度注射到静态混合器中来以相同方式测量负荷值。
[0056]
负荷值可以在施加至加压装置(ta设备)的力成为最大值的时候测量，其中通过上述方法从树脂组合物第一次排出至静态混合器的排出部的时间开始测量力。
[0057]
通常，当以如上的相同方式测量力时，相关力随着时间增大然后再减小，或者增大然后不再增大，其中负荷值为力减小之前的最大值、或不再增大的最大力。
[0058]
在另一个实例中，负荷值可以在以下范围内进一步控制：大于约12kgf、大于13kgf、大于14kgf、大于15kgf、大于16kgf、大于17kgf、大于18kgf、大于19kgf、或大于约20kgf，和/或在以下范围内进一步控制：小于约34kgf、小于33kgf、小于32kgf、小于31kgf、小于30kgf、小于29kgf、或小于约28kgf。
[0059]
在树脂组合物具有如上负荷值的情况下，即使当树脂组合物使用具有窄直径排出口的设备例如喷嘴或静态混合器排出时，也可以有效地进行该过程，同时使设备上的负荷最小化。这样的树脂组合物在各种应用中非常有用，并且特别有利于形成具有如下所述的特定结构的电池模块。
[0060]
通常，负荷值越低，施加在设备上的负荷越小，但如果负荷值太低，则在注射树脂组合物之后可能发生溢流或者树脂组合物的储存稳定性可能劣化，因此确定在上述范围内的负荷值可以是合适的。
[0061]
在本技术的实例中，树脂组合物的负荷值使用其中筒和混合器组合的混合机(设备)测量，并且图2示例性地示出了该设备。混合机1包括两个筒2和一个混合器5，其中筒可以具有加压装置3。
[0062]
在此，应用的筒2没有特别限制，其中可以使用已知的筒，只要其可以容纳主要组合物和固化剂组合物即可。在一个实施方案中，用于容纳主要组合物或固化剂组合物的筒可以为直径约15mm至约20mm的圆形，用于排出主要组合物或固化剂组合物的第一排出部4a、4b可以为排出部直径约2mm至约5mm的圆形，其高度可以为约80mm至约300mm，其总容积可以为约10ml至约100ml。
[0063]
筒2a、2b可以具有加压装置3a、3b。加压装置3a、3b没有特别限制，可以使用已知的加压装置。作为一个实例，加压装置可以使用ta(质构分析仪)。加压装置3a、3b可以对筒2a、2b加压以使筒内部的主要组合物和固化剂组合物通过混合器5排出。加压装置3a、3b的加压速度可以为约0.01mm/秒至约2mm/秒。例如，加压速度可以为约0.01mm/秒或更大、0.05mm/秒或更大、或者约0.1mm/秒或更大，并且可以为约1.5mm/秒或更小、约1mm/秒或更小、0.8mm/秒或更小、0.6mm/秒或更小、0.4mm/秒或更小、或者约0.2mm/秒或更小，或者也可以为约1mm/秒或更小左右。
[0064]
可以使用静态混合器作为混合器5。在一个实施方案中，静态混合器5具有用于接收分别来自两个筒2a、2b的主要组合物和固化剂组合物的两个接收部6a、6b以及用于排出通过静态混合器5混合的树脂组合物的一个第二排出部7，其中接收部6a、6b的尺寸可以各自为直径约2mm至约5mm的圆形以及第二排出部7可以为直径约1mm至约3mm的圆形，元件的数量可以为约5个至约20个。
[0065]
混合器的容量可以具有满足以下通式2的范围的容量。
[0066]
[通式2]
[0067]
v《t2/td
×q[0068]
在通式2中，v为静态混合器的容量，t2为树脂组合物的粘度增加一倍的时间，td为分配过程时间，以及q为每过程单位时间的注射量。当静态混合器的容量大于粘度增加一倍的时间(t2)时，由于保留时间增加超过每单位过程所使用的量，粘度增加，并且过程速度变慢或者在严重情况下，树脂组合物固化，由此混合器可能堵塞。
[0069]
树脂组合物在固化之后的热导率可以为3.0w/mk或更大，并且可以形成例如具有所述热导率的树脂层。作为另一个实例，树脂层的热导率也可以为约50w/mk或更小、45w/mk或更小、40w/mk或更小、35w/mk或更小、30w/mk或更小、25w/mk或更小、20w/mk或更小、15w/mk或更小、约10w/mk或更小、9w/mk或更小、8w/mk或更小、7w/mk或更小、6w/mk或更小、5w/mk或更小、或者4w/mk或更小左右。树脂层的热导率可以根据例如astm d5470标准或iso 22007-2标准来测量。固化成表现出至少3.0w/mk或更大的热导率的树脂组合物有用于各种应用，并且在使电池模块内部产生的热消散到外部方面特别地有效。
[0070]
作为一个实例，本技术中的树脂组合物的填料组分可以包含具有至少三种不同平均粒径的填料。这样的填料组分在使用激光衍射测量的粒度分布的体积曲线中可以表现出
至少三个峰。为了树脂组合物固化成表现出3.0w/mk或更大的热导率，一般必须施加过量的填料，并且当填料过量施加时，可操作性降低，因为树脂组合物的粘度显著增加并且发生注射设备的过载。然而，当施加具有不同平均粒径的填料以满足上述通式1时，可以将树脂组合物的粘度保持在适当的水平，可以确保低的负荷值以防止注射设备的过载，并且即使将填料过量地施加至树脂组合物，也可以改善注射设备的使用寿命。
[0071]
在一个实施方案中，树脂组合物的填料组分可以包含平均粒径在60μm至200μm的范围内的第一填料、平均粒径大于5μm且为40μm或更小的第二填料、和平均粒径为0.2μm至5μm的第三填料。填料组分可以包含该三种填料，或者可以仅包含该三种填料。此外，当包含该三种填料时，第一填料可以为填料组分中包含的填料中平均粒径最大的填料，第三填料可以为填料组分中包含的填料中平均粒径最小的填料。因此，在这种情况下，第一填料的平均粒径可以为上述通式1的最大平均粒径(d
50a
)，第三填料的平均粒径可以为上述通式1的最小平均粒径(d
50c
)。
[0072]
在另一个实施方案中，使用激光衍射相对于树脂组合物的填料组分测量的粒度分布的体积曲线可以表现出在60μm至200μm的范围内的粒径处出现的第一峰、在大于5μm且为40μm或更小的范围内的粒径处出现的第二峰、和在0.2μm至5μm的范围内的粒径处出现的第三峰。粒度分布的体积曲线可以包括至少三个峰，或者可以仅表现出三个峰。此外，当包括至少三个峰时，第一峰可以为体积曲线所示峰中的在最大粒径处出现的峰，第三峰可以为体积曲线所示峰中的在最小粒径处出现的峰。因此，在这种情况下，出现第一峰的粒径可以为上述通式1的最大平均粒径(d
50a
)，出现第三峰的粒径可以为上述通式1的最小平均粒径(d
50c
)。
[0073]
在另一个实例中，第一填料的平均粒径或出现第一峰的粒径可以在以下范围内进一步调节：190μm或更小、180μm或更小、170μm或更小、160μm或更小、150μm或更小、140μm或更小、130μm或更小、120μm或更小、115μm或更小、110μm或更小、105μm或更小、100μm或更小、95μm或更小、90μm或更小、85μm或更小、80μm或更小、或者约75μm或更小，和/或在以下范围内进一步调节：61μm或更大、62μm或更大、63μm或更大、64μm或更大、65μm或更大、66μm或更大、67μm或更大、68μm或更大、69μm或更大、或者70μm或更大。
[0074]
当第一填料的平均粒径或出现第一峰的粒径在上述范围内时，有利于确保期望的高热导率(3.0w/mk或更大)和低负荷值。
[0075]
另外，在另一个实例中，第二填料的平均粒径或出现第二峰的粒径可以在以下范围内进一步调节：大于约6μm、大于7μm、大于8μm、大于9μm、大于10μm、大于11μm、大于12μm、大于13μm、大于约14μm、大于15μm、大于16μm、大于17μm、大于18μm、或大于19μm，和/或在以下范围内进一步调节：39μm或更小、38μm或更小、37μm或更小、36μm或更小、35μm或更小、34μm或更小、33μm或更小、32μm或更小、31μm或更小、30μm或更小、29μm或更小、28μm或更小、约27μm或更小、26μm或更小、25μm或更小、24μm或更小、23μm或更小、22μm或更小、21μm或更小、或者20μm或更小。
[0076]
此外，在另一个实例中，第三填料的平均粒径或出现第三峰的粒径可以在以下范围内进一步调节：约0.3μm或更大、0.4μm或更大、或者约0.5μm或更大，和/或在以下范围内进一步调节：约5μm或更小、4.5μm或更小、约4μm或更小、约3.5μm或更小、约3μm或更小、约2.5μm或更小、约2μm或更小、约1.5μm或更小、或者约1μm或更小。
[0077]
当填料组分包含如上三种填料时，第一填料的平均粒径(d1)与第二填料的平均粒径(d2)的比率(d1/d2)可以在约3至20的范围内。在另一个实例中，比率(d1/d2)可以为3.1或更大、3.2或更大、3.3或更大、3.4或更大、或者3.5或更大，或者也可以为19或更小、18或更小、17或更小、16或更小、15或更小、14或更小、13或更小、12或更小、11或更小、10或更小、9或更小、8或更小、7或更小、6或更小、5或更小、或者4或更小左右。
[0078]
当具有在上述范围内的尺寸的第二填料和第三填料与第一填料一起包含在内并且它们的关系满足通式1等时，可以有效地满足高热导率和低负荷值，同时将树脂组合物的粘度保持在适当的水平。
[0079]
在一个实例中，在100重量份的全部树脂组合物中，填料组分可以以91重量份或更少的比率存在。在另一个实例中，在100重量份的树脂组合物中，填料组分可以以约90.5重量份或更少、90.0重量份或更少、89.5重量份或更少、89.0重量份或更少、88.5重量份或更少、88.0重量份或更少、87.5重量份或更少、或者约87重量份或更少的比率存在，或者可以以约70重量份或更多、约75重量份或更多、约80重量份或更多、约85重量份或更多、或者约86重量份或更多的比率存在。
[0080]
在另一个实例中，树脂组合物中的填料组分的比率可以为91重量％或更少。在另一个实例中，树脂组合物中的填料组分的比率可以为约90.5重量％或更少、90.0重量％或更少、89.5重量％或更少、89.0重量％或更少、88.5重量％或更少、88.0重量％或更少、87.5重量％或更少、或者约87重量％或更少，或者可以为约70重量％或更多、约75重量％或更多、约80重量％或更多、约85重量％或更多、或者约86重量％或更多。
[0081]
同时，当在填料组分中包含第一填料至第三填料时，相对于100重量份的第一填料，可以包含约30重量份至120重量份的第二填料和约30重量份至120重量份的第三填料。在另一个实例中，第二填料的比率可以为约35重量份或更多、约40重量份或更多、约45重量份或更多、约50重量份或更多、约55重量份或更多、约60重量份或更多、约65重量份或更多、约70重量份或更多、或者约75重量份或更多，或者可以为约115重量份或更少、约110重量份或更少、约105重量份或更少、约100重量份或更少、约95重量份或更少、约90重量份或更少、约85重量份或更少、约80重量份或更少、或者约75重量份或更少左右；在另一个实例中，第三填料的比率可以为约35重量份或更多、约40重量份或更多、约45重量份或更多、约50重量份或更多、约55重量份或更多、约60重量份或更多、约65重量份或更多、约70重量份或更多、或者约75重量份或更多，或者可以为约115重量份或更少、约110重量份或更少、约105重量份或更少、约100重量份或更少、约95重量份或更少、约90重量份或更少、约85重量份或更少、约80重量份或更少、或者约75重量份或更少左右。
[0082]
如果填料组分的含量太大，在用于注射树脂组合物的注射设备中可能出现过载，从而使注射设备的寿命缩短，而如果含量太小，通过使树脂组合物固化而实现的热导率可能会降低，但是在上述范围内可以确保适当的热导率和负荷值。
[0083]
作为一个实例，相对于100重量份的全部填料组分，第一填料的含量可以为约35重量份至约80重量份；相对于100重量份的全部填料，第二填料的含量可以为约5重量份至约40重量份；以及相对于100重量份的全部填料，第三填料的含量可以为约5重量份至约40重量份。通过包含在上述范围内的第一填料至第三填料，可以更有利于防止注射设备的过载发生，并且还可以更有利于形成具有3.0w/mk或更大的热导率的树脂层。
[0084]
在一个实例中，填料组分可以包含30重量％或更多的球形填料。通常，如果填料的形状为球形，则不利于实现更高的热导率。即，就热导率而言，使用非球形形状作为填料是有利的。然而，当填料为非球形时，就负荷值或固体物质的硬度而言是不利的，因此通过在填料组分中以一定水平或更多的量包含球形填料，就负荷值和固体物质的硬度而言可以发挥有利的效果。此外，根据本技术的组合物，即使在如上球形填料的含量下也可以实现高热导率。在另一个实例中，填料组分中的球形填料的含量可以为35重量％或更多、40重量％或更多、45重量％或更多、50重量％或更多、55重量％或更多、60重量％或更多、65重量％或更多、70重量％或更多、75重量％或更多、80重量％或更多、85重量％或更多、90重量％或更多、或者95重量％或更多。考虑到热导率、负荷值和固体物质的硬度特性，填料组分中的球形填料的含量上限可以调节在95重量％或更少、90重量％或更少、85重量％或更少、80重量％或更少、或者75重量％或更少的范围内。
[0085]
例如，如果在填料组分中存在非球形填料，则有利的是选择平均粒径小的填料作为非球形填料。例如，如果填料组分包含第一填料至第三填料，则可以选择非球形填料作为第三填料。
[0086]
术语球形填料是球形度为0.9或更大的填料。在另一个实例中，球形填料的球形度可以为0.95或更大。因此，球形度小于0.9的填料是非球形填料。
[0087]
球形度可以通过颗粒的颗粒形状分析来确定。在一个实施方案中，填料的球形度可以定义为颗粒的表面积(s)与具有与该颗粒的体积相同的体积的球体的表面积(s’)的比率(s’/s)。对于实际颗粒，一般使用圆形度。在获得实际颗粒的二维图像之后，圆形度表示为图像的边界(p)与具有相同图像和相同面积(a)的圆的边界的比率，并且通过以下等式来获得。
[0088]
《圆形度等式》
[0089]
圆形度＝4πa/p2[0090]
圆形度由0至1范围内的值表示，其中完美圆的值为1，并且颗粒形状越不规则，其值小于1。
[0091]
作为一个实例，基于100重量％的全部填料，填料组分可以以90重量％或更少的比率包含阿尔法(α)相填料(例如，α相氧化铝填料等)。通常，当填料呈α相时，有利于确保热导率。然而，如果α相填料过度增加，则就负荷值或固体物质硬度而言是不利的。因此，在本技术中，填料组分中包含的α相的比率可以在上述范围内。根据本技术的组合物，即使当α相的比率如上限制时，也可以实现高热导率，并且也可以在负荷值和固体物质硬度特性方面获得有利的结果。作为另一个实例，基于100重量％的全部填料，填料组分可以以约40重量％或更多、约42重量％或更多、44重量％或更多、46重量％或更多、48重量％或更多、50重量％或更多、52重量％或更多、或者54重量％或更多的范围包含α相，或者可以以85重量％或更少、80重量％或更少、75重量％或更少、约70重量％或更少、65重量％或更少、或者60重量％或更少的量包含α相。
[0092]
获得阿尔法(α)相在填料组分中的比率的方法没有特别限制。即，在通过常规xrd分析对填料组分中的填料的晶相(例如，在氧化铝的情况下α或β、γ相)进行分析之后，可以确定晶相中的α相的比率。
[0093]
作为一个实例，填料组分可以为导热填料组分。如上所述，术语导热填料是起使得
树脂组合物固化成表现出约3.0w/mk或更大的热导率的作用的填料组分。这样的填料组分可以包含由热导率为约1w/mk或更大、5w/mk或更大、10w/mk或更大、或者约15w/mk或更大的材料制成的填料。在另一个实例中，材料的热导率可以为约400w/mk或更小、350w/mk或更小、或者约300w/mk或更小。这样的材料的类型没有特别限制，其可以例示为例如诸如氧化铝(aluminum oxide)(氧化铝(alumina)：al2o3)、氮化铝(aln)、氮化硼(bn)、氮化硅(si3n4)、碳化硅(sic)、氧化铍(beo)的陶瓷材料；诸如氧化锌(zno)、氧化镁(mgo)或勃姆石的陶瓷材料。
[0094]
除了如上的导热填料之外，如有必要，填料组分还可以包含各种填料，例如碳填料如石墨，或者可以应用诸如热解法二氧化硅、粘土、氢氧化铝(al(oh)3)、氢氧化镁(mg(oh)2)或碳酸钙(caco3)等的填料。
[0095]
在一个实例中，填料组分的水分含量可以为约1,000ppm或更少。水分含量可以用karl fishcer滴定仪(kr831)在10％相对湿度和5.0或更小漂移的条件下测量。此时，水分含量可以为相对于树脂组合物中使用的全部填料组分的平均水分含量。在本技术中，可以选择性使用满足上述条件的填料组分，或者可以通过将要使用的填料组分在约200℃温度的烘箱中干燥的方法等来调节填料的水分含量以满足所述水分含量范围。在另一个实例中，填料组分的水分含量的上限可以为约800ppm或更少、600ppm或更少、或者约400ppm或更少，并且其下限可以为约100ppm或更多、或者约200ppm或更多。
[0096]
作为一个实例，本技术的树脂组合物可以为可室温固化组合物。可室温固化组合物意指树脂组合物的固化反应在室温下开始并在室温下进行的组合物。作为一个实例，固化在主要树脂和固化剂在室温下混合之后立即在室温下开始，并且固化在保持在室温下的状态下进行。
[0097]
在一个实例中，树脂组合物可以为粘合剂组合物。术语粘合剂组合物是能够在固化之前或之后形成粘合剂的组合物。这样的树脂组合物中包含的树脂组分的种类没有特别限制。
[0098]
在本技术中，术语树脂组分的范围不仅包括通常已知为树脂的组分，还包括可以通过固化反应或聚合反应转化为树脂的组分。
[0099]
在一个实例中，作为树脂组分，可以应用粘合剂树脂或能够形成粘合剂树脂的前体。这样的树脂组分的实例包括：丙烯酸类树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、烯烃树脂、eva(乙烯乙酸乙烯酯)树脂或有机硅树脂等；或者诸如多元醇或异氰酸酯化合物的前体；等等，但不限于此。
[0100]
在一个实例中，本技术的树脂组合物可以为单组分树脂组合物或双组分树脂组合物。如已知的，双组分树脂组合物分为主要组合物和固化剂组合物，其中这两种单独的组合物可以混合并反应以形成树脂，当本技术的树脂组合物为双组分型时，包含所述树脂组分和所述填料组分的树脂组合物可以是指主要组合物、固化剂组合物、其混合物、或在将它们混合然后进行反应之后的状态。
[0101]
此外，当树脂组合物为例如包含主要组合物和固化剂组合物的双组分树脂组合物时，主要组合物可以包含有机硅树脂、多元醇树脂、环氧树脂或丙烯酸类树脂作为主要树脂，固化剂组合物可以包含已知适合于主要树脂的固化剂作为固化剂。作为一个实例，当主要树脂为有机硅树脂时，可使用硅氧烷化合物作为固化剂；当主要树脂为多元醇树脂时，可
以使用异氰酸酯化合物作为固化剂；当主要树脂为环氧树脂时，可以使用胺化合物作为固化剂；以及当主要树脂为丙烯酸类树脂时，可以使用异氰酸酯化合物作为固化剂。
[0102]
在一个实例中，树脂组合物可以为氨基甲酸酯树脂组合物，并且可以为双组分氨基甲酸酯树脂组合物。术语双组分氨基甲酸酯树脂组合物是能够通过配制主要组合物和固化剂组合物来形成树脂的组合物，其中可以通过主剂和固化剂的反应来形成聚氨酯。在一个实例中，本技术的树脂组合物可以是指双组分氨基甲酸酯树脂组合物中的主要组合物、双组分氨基甲酸酯树脂组合物中的固化剂组合物、或主要组合物和固化剂组合物的混合物、或呈在该混合物中通过氨基甲酸酯反应而形成氨基甲酸酯树脂的状态的混合物。
[0103]
双组分基于氨基甲酸酯的树脂组合物的主要组合物可以至少包含多元醇，并且固化剂组合物可以包含异氰酸酯化合物，例如多异氰酸酯。
[0104]
在这种情况下，通过双组分氨基甲酸酯树脂组合物的反应所形成的氨基甲酸酯树脂即聚氨酯可以至少包含多元醇衍生的单元和多异氰酸酯衍生的单元。在这种情况下，多元醇衍生的单元可以为通过多元醇与多异氰酸酯的氨基甲酸酯反应所形成的单元，以及多异氰酸酯衍生的单元可以为通过多异氰酸酯与多元醇的氨基甲酸酯反应所形成的单元。
[0105]
作为一个实例，主要树脂和固化剂可以各自表现出约10,000cp或更小的粘度。具体地，主要树脂和固化剂各自的粘度上限可以为约8,000cp或更小、6,000cp或更小、4,000cp或更小、2,000cp或约1,000cp或更小。优选地，主要树脂和固化剂各自的粘度上限可以为约900cp或更小、800cp或更小、700cp或更小、600cp或更小、500cp或更小、或者约400cp或更小。虽然没有特别限制，但是主要树脂和固化剂的粘度下限可以为约50cp或更大、或者约100cp或更大。如果粘度太低，则可加工性可能是良好的，但是由于原料的分子量降低，挥发的可能性可能增加并且粘合力可能劣化，其中这种缺点可以通过满足所述下限范围来防止。粘度可以在室温下使用例如brookfield lv型粘度计来测量。具体地，其可以使用brookfield lv型粘度计在约25℃下以约90％的扭矩和约100rpm的剪切速率来测量。
[0106]
在一个实例中，树脂组合物可以为双组分氨基甲酸酯树脂组合物。双组分氨基甲酸酯树脂组合物可以通过使包含多元醇等的主要树脂与包含异氰酸酯等的固化剂在室温下反应而固化。
[0107]
例如，固化反应可以通过催化剂来辅助。因此，双组分基于氨基甲酸酯的组合物可以包括主要树脂(多元醇)和固化剂(异氰酸酯)分离、混合或反应的所有状态。
[0108]
作为催化剂，例如，可以使用基于锡的催化剂。作为基于锡的催化剂的一个实例，可以使用二月桂酸二丁基锡(dbtdl)。
[0109]
双组分基于氨基甲酸酯的组合物可以包含至少含有多元醇树脂的主要组合物和至少含有异氰酸酯的固化剂组合物，使得树脂组合物的固化产物可以包含多元醇衍生的单元和多异氰酸酯衍生的单元二者。此时，多元醇衍生的单元可以是通过多元醇与多异氰酸酯的氨基甲酸酯反应而形成的单元，以及多异氰酸酯衍生的单元可以是通过多异氰酸酯与多元醇的氨基甲酸酯反应而形成的单元。
[0110]
在一个实例中，可以使用酯多元醇树脂作为主要材料中包含的多元醇树脂。当使用酯多元醇时，有利的是满足上述通式2，并且还有利的是满足下面将描述的物理特性例如粘合力。
[0111]
同时，酯多元醇可以是无定形多元醇或足够低结晶的多元醇。在本说明书中，“无
定形”意指在下面所述的dsc(差示扫描量热法)分析中未观察到结晶温度(tc)和熔化温度(tm)的情况。此时，dsc分析可以在-80℃至60℃的范围内以10℃/分钟的速率进行，例如，可以进行这样的方法：以上述速率将温度从25℃升高至60℃，然后再将温度降低至-80℃并再升高至60℃。在此，“足够低结晶”意指这样的情况：在dsc分析中观察到的熔点(tm)低于15℃，其为约10℃或更低、5℃或更低、0℃或更低、-5℃或更低、-10℃或更低、或者约-20℃或更低左右。此时，熔点的下限没有特别限制，但是例如，熔点可以为约-80℃或更高、-75℃或更高、或者约-70℃或更高。当多元醇为结晶的或者具有高(室温)结晶性，例如不满足所述熔点范围时，取决于温度的粘度差容易增加，因此可能难以满足上述通式2或下面将描述的物理特性例如粘合力。
[0112]
在一个实例中，作为酯多元醇，例如，可以使用羧酸多元醇或己内酯多元醇。
[0113]
羧酸多元醇可以通过使包含羧酸和多元醇(例如二醇或三醇等)的组分反应来形成，以及己内酯多元醇可以通过使包含己内酯和多元醇(例如二醇或三醇等)的组分反应来形成。此时，羧酸可以为二羧酸。
[0114]
在一个实例中，多元醇可以为由下式1或2表示的多元醇。
[0115]
[式1]
[0116][0117]
[式2]
[0118][0119]
在式1和2中，x为羧酸衍生的单元，y为多元醇衍生的单元。多元醇衍生的单元可以为例如三醇单元或二醇单元。此外，n和m可以是任何数，例如，n为2至10范围内的数，m为1至10范围内的数，以及r1和r2各自独立地为具有1至14个碳原子的亚烷基。
[0120]
如本文中所使用的，术语“羧酸衍生的单元”可以意指羧酸化合物中除羧基以外的部分。类似地，如本文中所使用的，术语“多元醇衍生的单元”可以意指多元醇化合物结构中除羟基以外的部分。
[0121]
即，当多元醇的羟基与羧酸的羧基反应时，通过缩合反应消去水(h2o)分子以形成酯键。因此，当羧酸通过缩合反应形成酯键时，羧酸衍生的单元可以意指羧酸结构的不参与缩合反应的部分。此外，多元醇衍生的单元可以意指多元醇结构的不参与缩合反应的部分。
[0122]
此外，在多元醇与己内酯形成酯键之后，式2中的y也表示除酯键以外的部分。即，当多元醇与己内酯形成酯键时，式2中的多元醇衍生的单元y可以意指多元醇结构的不参与
酯键的部分。酯键分别在式1和2中示出。
[0123]
另一方面，当上式中的多元醇衍生的单元y是衍生自具有三个或更多个羟基的多元醇的单元例如三醇单元时，可以在所述式结构中的y部分中实现支化结构。
[0124]
在上式1中，羧酸衍生的单元x的种类没有特别限制，但是为了确保期望的物理特性，其可以为衍生自选自以下中的一种或更多种化合物的单元：脂肪酸化合物、具有两个或更多个羧基的芳族化合物、具有两个或更多个羧基的脂环族化合物和具有两个或更多个羧基的脂族化合物。
[0125]
在一个实例中，具有两个或更多个羧基的芳族化合物可以为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸或四氯邻苯二甲酸。
[0126]
在一个实例中，具有两个或更多个羧基的脂环族化合物可以是四氢邻苯二甲酸或六氢邻苯二甲酸。
[0127]
此外，在一个实例中，具有两个或更多个羧基的脂族化合物可以是草酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、琥珀酸、苹果酸、戊二酸、丙二酸、庚二酸、辛二酸、2,2-二甲基琥珀酸、3,3-二甲基戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、马来酸、富马酸或衣康酸。
[0128]
从下面将描述的范围内的低玻璃化转变温度的角度出发，脂族羧酸衍生的单元可以优选于芳族羧酸衍生的单元。
[0129]
另一方面，在式1和2中，多元醇衍生的单元y的种类没有特别限制，但是为了确保期望的物理特性，其可以衍生自选自以下中的一种或更多种化合物：具有两个或更多个羟基的脂环族化合物和具有两个或更多个羟基的脂族化合物。
[0130]
在一个实例中，具有两个或更多个羟基的脂环族化合物可以为1,3-环己烷二甲醇或1,4-环己烷二甲醇。
[0131]
此外，在一个实例中，具有两个或更多个羟基的脂族化合物可以是乙二醇、丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,2-乙基己基二醇、1,5-戊二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、甘油或三羟甲基丙烷。
[0132]
另一方面，在上式1中，n为任何数，并且可以考虑树脂组合物或作为其固化产物的树脂层的期望物理特性来选择范围。例如，n可以为约2至10或2至5。
[0133]
此外，在上式2中，m为任何数，并且可以考虑树脂组合物或作为其固化产物的树脂层的期望物理特性来选择范围。例如，m为约1至10或1至5。
[0134]
如果式1和2中的n和m在以上范围之外，则多元醇的结晶性表达变得更强，这可能不利地影响组合物的注射可加工性。
[0135]
在式2中，r1和r2各自独立地为具有1至14个碳原子的亚烷基。碳原子数可以考虑树脂组合物或作为其固化产物的树脂层的期望物理特性来选择。
[0136]
如下所述，多元醇的分子量可以考虑粘度、耐久性或粘合性等来调节，其可以在例如约300至约2,000的范围内。除非另有说明，否则在本说明书中，“分子量”可以是使用gpc(凝胶渗透色谱仪)测量的重均分子量(mw)。如果其在以上范围之外，则在固化之后的树脂层的可靠性可能是差的并且可能发生与挥发性组分有关的问题。
[0137]
在本技术中，固化剂中包含的异氰酸酯的种类没有特别限制，但是为了确保期望的物理特性，可以使用不包含芳族基团的非芳族异氰酸酯化合物。当使用芳族多异氰酸酯时，反应速率可能太快并且固化产物的玻璃化转变温度可能升高，因此可能难以满足上述
通式2或下面将描述的物理特性例如粘合力。
[0138]
作为非芳族异氰酸酯化合物，例如，可以使用脂族多异氰酸酯，例如六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯、亚乙基二异氰酸酯、亚丙基二异氰酸酯或四亚甲基二异氰酸酯；脂环族多异氰酸酯，例如反式环己烷-1,4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸甲酯基)环己烷二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯；或者前述化合物的一种或更多种经碳二亚胺改性的多异氰酸酯或经异氰脲酸酯改性的多异氰酸酯；等等。此外，可以使用以上列出的化合物中的两者或更多者的混合物。
[0139]
同时，双组分树脂组合物中包含的树脂组分在固化之后的玻璃化转变温度(tg)可以低于0℃。当满足所述玻璃化转变温度范围时，即使在可以使用电池模块或电池组的低温下，也可以在相对短的时间内确保脆性特性，从而确保抗冲击性和抗振性特性。另一方面，如果不满足以上范围，则固化产物的胶粘特性可能过高或者热稳定性可能降低。在一个实例中，双组分树脂组合物在固化之后的玻璃化转变温度的下限可以为约-70℃或更高、-60℃或更高、-50℃或更高、-40℃或更高、或者约-30℃或更高，并且其上限可以为约-5℃或更低、-10℃或更低、-15℃或更低、或者约-20℃或更低。
[0140]
在本技术中，表述“在固化之后”可以以与“真正固化”相同的含义使用。真正固化意指这样的状态：为了制造电池模块，注射到模块中的树脂组合物可以被认为已经固化到足以用作赋予诸如实际散热的功能的粘合剂。以氨基甲酸酯树脂为例，真正固化可以由基于2250cm-1
附近的nco峰的转化率为80％或更大的事实确定，其基于在室温和30％至70％相对湿度下固化24小时通过ft-ir分析来确定。
[0141]
同时，树脂组合物中的多元醇树脂组分与多异氰酸酯组分的比率没有特别限制，其可以适当地被调节成实现它们之间的氨基甲酸酯反应。
[0142]
作为一个实例，本技术的树脂组合物可以具有约500,000cp或更小的粘度值。下限可以为例如约150,000cp或更大。作为一个实例，树脂组合物的粘度值可以为约450,000cp或更小、400,000cp或更小、或者约350,000cp或更小，并且可以为约160,000cp或更大、180,000cp或更大、或者约200,000cp或更大。
[0143]
同时，当在通过将主要组合物和固化剂组合物混合来开始固化反应之后，使用流变特性测量装置(ares)在室温下在1分钟内以0.01/秒至10.0/秒的剪切速率范围测量树脂组合物的粘度时，其可以为在2.5/秒的点处测量的粘度值。
[0144]
当树脂组合物满足在以上范围内的粘度时，有利于满足上述通式2，由此可以改善树脂组合物的可操作性。
[0145]
如有必要，树脂组合物还可以包含粘度控制剂，例如触变剂、稀释剂、分散剂、表面处理剂或偶联剂，以调节粘度，例如提高或降低粘度或者根据剪切力控制粘度。
[0146]
触变剂根据剪切力控制树脂组合物的粘度，由此可以有效地进行制造电池模块的过程。作为可用的触变剂，可以例示热解法二氧化硅等。
[0147]
稀释剂或分散剂通常用于降低树脂组合物的粘度，并且可以使用本领域中已知的任何各种种类而没有限制，只要其可以表现出以上作用即可。
[0148]
表面处理剂用于对被引入到树脂层中的填料进行表面处理，并且可以使用本领域中已知的任何各种种类而没有限制，只要其可以表现出以上作用即可。
[0149]
偶联剂可以用于例如改善导热填料如氧化铝的分散性，并且可以使用本领域中已知的任何各种种类而没有限制，只要其可以表现出以上作用即可。
[0150]
此外，树脂组合物还可以包含阻燃剂或阻燃助剂。在这种情况下，可以使用已知的阻燃剂而没有任何特别的限制，例如，可以应用呈固相形式的阻燃剂或液体阻燃剂。阻燃剂包括例如有机阻燃剂如三聚氰胺氰脲酸酯和无机阻燃剂如氢氧化镁。当填充在树脂层中的填料的量大时，也可以使用液体型阻燃剂材料(tep，即磷酸三乙酯；或tcpp，即磷酸三(1,3-氯-2-丙基)酯等)。此外，也可以添加能够用作阻燃增效剂的硅烷偶联剂。
[0151]
树脂组合物可以包含上述构成，并且可以是溶剂型组合物、基于水的组合物或无溶剂型组合物，但是考虑到制造过程的便利性，无溶剂型可以是合适的。
[0152]
本技术的树脂组合物可以具有适合于下面所述的用途的物理特性。
[0153]
在一个实例中，树脂组合物的如在主要组合物和固化剂组合物引发固化反应之后60分钟时在室温下测量的漏电流可以小于约1ma。漏电流的下限没有特别限制，但考虑到树脂组合物的组成等，其可以为约0.01ma或更大、0.02ma或更大、0.03ma或更大、或者约0.05ma或更大。漏电流根据iso 6469-3来测量。当满足所述漏电流的范围时，在树脂组合物固化之后形成的树脂层具有优异的电绝缘特性。因此，可以保持电池模块的性能并且可以确保稳定性。这样的漏电流也可以通过调节树脂组合物的组分来控制，例如，漏电流可以通过在树脂组合物中施加绝缘填料来控制。一般地，已知上述导热填料中的陶瓷填料为能够确保绝缘特性的组分。
[0154]
在一个实例中，树脂组合物的在主要组合物和固化剂组合物引发固化反应之后24小时时在室温下测量的树脂组合物的粘合力(s1)可以为约200gf/10mm或更大。即，其可以意指树脂组合物在固化之后的粘合力。在另一个实例中，粘合力可以为约220gf/10mm或更大、250gf/10mm或更大、300gf/10mm或更大、350gf/10mm或更大、400gf/10mm或更大、420gf/10mm或更大、440gf/10mm或更大、或者约460gf/10mm或更大。当粘合力满足以上范围时，电池模块可以确保适当的抗冲击性和抗振性。粘合力的上限没有特别限制，其可以为约1,000gf/10mm或更小、900gf/10mm或更小、800gf/10mm或更小或者700gf/10mm或更小、600gf/10mm或更小、或者约500gf/10mm或更小左右。当粘合力太高时，存在附接有在树脂组合物固化之后所形成的树脂层的袋部会撕裂的风险。具体地，在因汽车行驶时的事故而导致电池模块的形状变形的冲击发生的情况下，当电池单元通过树脂层过强地附接时，电池内部的危险材料可能露出或爆炸，同时袋被撕裂。粘合力可以相对于铝袋来测量。例如，将用于制造电池单元的铝袋切割成约10mm的宽度，将树脂组合物负载在玻璃板上，并在其上负载切割的铝袋使得树脂组合物接触袋的pet(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))表面，然后可以在使树脂组合物在25℃和50％rh下固化24小时并用拉伸测试仪(质构分析仪)以180
°
的剥离角度和300mm/分钟的剥离速度将铝袋剥离时测量粘合力。
[0155]
在另一个实例中，树脂组合物在固化之后的粘合力即使在高温/高湿下也可以保持在显著水平。具体地，在本技术中，在预定条件下进行高温/高湿加速测试之后通过相同方法测量的粘合力(s2)相对于在室温下测量的粘合力(s1)的％比率[(s2/s1)
×
100]可以为约70％或更大、或者约80％或更大。在一个实例中，高温/高湿加速测试可以在将与用于测量室温粘合力的试样相同的试样在40℃至100℃的温度和75％相对湿度(rh)或更大的湿度的条件下储存10天之后进行测量。当满足所述粘合力和所述关系时，即使电池模块的使
用环境改变，也可以保持优异的粘合耐久性。
[0156]
在一个实例中，树脂组合物在固化之后可以具有优异的耐热性。就此而言，在对不包含填料的状态下的仅树脂组分的固化产物测量热重分析(tga)时，本技术的组合物的5％重量损失温度可以为120℃或更高。此外，在对包含填料的状态下的树脂组合物的固化产物测量热重分析(tga)时，本技术的组合物的800℃余量可以为约70重量％或更大。在另一个实例中，800℃余量可以为约75重量％或更大、80重量％或更大、85重量％或更大、或者约90重量％或更大。在另一个实例中，800℃余量可以为约99重量％或更小。此时，热重分析(tga)可以在60cm3/分钟的氮气(n2)气氛下以20℃/分钟的升温速率在25℃至800℃的范围内测量。通过控制树脂和/或填料的种类或者其含量，可以确保与热重分析(tga)有关的耐热性特性。
[0157]
本技术还涉及电池模块。该模块包括模块壳体和电池单元。电池单元可以容置在模块壳体中。在模块壳体中可以存在一个或更多个电池单元，并且在模块壳体中可以容置有多个电池单元。容置在模块壳体中的电池单元的数量根据应用等来调节，其没有特别限制。容置在模块壳体中的电池单元可以彼此电连接。
[0158]
模块壳体可以至少包括形成可以容置电池单元的内部空间的侧壁和底板。此外，模块壳体还可以包括用于密封内部空间的顶板。侧壁、底板和顶板彼此一体地形成，或者彼此单独的侧壁、底板和/或顶板组装，使得可以形成模块壳体。这样的模块壳体的形状和尺寸没有特别限制，并且可以根据应用、或容置在内部空间中的电池单元的类型和数量等适当地选择。
[0159]
在此，由于存在至少两个构成模块壳体的板，因此术语顶板和底板是具有用来区分它们的相对概念的术语。即，这并不意味着在实际使用状态下，顶板必定存在于上部处而底板必定存在于下部处。
[0160]
图3是示出示例性模块壳体10的图，其为包括一个底板10a和四个侧壁10b的盒状壳体10的一个实例。模块壳体10还可以包括密封内部空间的顶板10c。
[0161]
图4是从上方观察的图3的模块壳体10的示意图，其中容置有电池单元20。
[0162]
可以在模块壳体的底板、侧壁和/或顶板中形成孔。当通过注射过程形成树脂层时，孔可以是用于注射用于形成树脂层的材料即上述树脂组合物的注射孔。孔的形状、数量和位置可以考虑用于形成树脂层的材料的注射效率来调节。在一个实例中，孔可以形成在至少底板和/或顶板上。
[0163]
可以在其中形成有注射孔的顶板和底板等的端部处形成观察孔。例如，当经由注射孔注射树脂层的材料时，这样的观察孔可以形成来观察注射的材料是否被很好地注射至侧壁、底板或顶板的端部处。观察孔的位置、形状、尺寸和数量没有特别限制，只要其形成为使得可以确定注射的材料是否被适当地注射即可。
[0164]
模块壳体可以是导热壳体。术语导热壳体意指这样的壳体：整个壳体的热导率为10w/mk或更大，或者包括具有如上热导率的至少一部分。例如，如上所述的侧壁、底板和顶板中的至少一者可以具有上述热导率。在另一个实例中，侧壁、底板和顶板中的至少一者可以包括具有所述热导率的一部分。例如，本技术的电池模块可以包括与顶板和电池单元接触的第一固化树脂层、以及与底板和电池单元接触的第二固化树脂层，其中至少第二固化树脂层可以为导热树脂层。因此，可以说至少底板可以具有导热性或者可以包括导热部分。
[0165]
在此，导热的顶板、底板、侧壁或导热部分的热导率可以为约20w/mk或更大、30w/mk或更大、40w/mk或更大、50w/mk或更大、60w/mk或更大、70w/mk或更大、80w/mk或更大、90w/mk或更大、100w/mk或更大、110w/mk或更大、120w/mk或更大、130w/mk或更大、140w/mk或更大、150w/mk或更大、160w/mk或更大、170w/mk或更大、180w/mk或更大、190w/mk或更大、或者约195w/mk或更大。从模块的散热特性等的角度出发，热导率的值越高，越有利，并且上限没有特别限制。在一个实例中，热导率可以为约1,000w/mk或更小、900w/mk或更小、800w/mk或更小、700w/mk或更小、600w/mk或更小、500w/mk或更小、400w/mk或更小、300w/mk或更小、或者约250w/mk或更小，但不限于此。表现出如上热导率的材料的种类没有特别限制，例如，包括金属材料，例如铝、金、银、钨、铜、镍或铂。模块壳体可以完全由如上导热材料构成，或者模块壳体的至少一部分可以是由导热材料构成的部分。因此，模块壳体可以具有上述范围的热导率，或者可以包括具有上述热导率的至少一部分。
[0166]
在模块壳体中，具有以上范围内的热导率的部分可以是与树脂层和/或绝缘层接触的部分。此外，具有所述热导率的部分可以是与诸如冷却水的冷却介质接触的部分。当其具有这样的结构时，可以将从电池单元产生的热有效地排出至外部。
[0167]
在本技术中，术语电池单元意指通过包括电极组合件和壳体而配置的单个单元二次电池。
[0168]
容置在电池模块壳体中的电池单元的类型没有特别限制，并且可以应用各种已知的电池单元。在一个实例中，电池单元可以为袋型。
[0169]
本技术的电池模块还可以包括树脂层。具体地，本技术的电池模块可以包括含填料的组合物固化的固化树脂层。固化树脂层可以由如上所述的树脂组合物形成。
[0170]
电池模块可以包括与顶板和电池单元接触的第一固化树脂层以及与底板和电池单元接触的第二固化树脂层作为树脂层。第一固化树脂层和第二固化树脂层中的一者或更多者可以包含如上所述的树脂组合物的固化产物，从而具有如上所述的预定粘合力、耐寒性、耐热性和绝缘特性。
[0171]
此外，第一固化树脂层和第二固化树脂层为导热树脂层，并且树脂层的热导率为约3w/mk或更大，如上所述。同时，附接有树脂层的底板、顶板和/或侧壁等可以为具有上述10w/mk或更大的热导率的部分。此时，表现出所述热导率的模块壳体部分可以是与诸如冷却水等的冷却介质接触的部分。
[0172]
此外，树脂层可以为阻燃树脂层。在本技术中，术语阻燃树脂层可以意指在ul 94v测试(垂直燃烧测试)中显示v-0等级的树脂层。这可以确保对火以及在电池模块中可能发生的其他事故的稳定性。
[0173]
在本技术的电池模块中，与树脂层接触的侧壁、底板和顶板中的至少一者可以为上述导热的侧壁、底板或顶板。另一方面，在本说明书中，术语接触也可以意指例如顶板、底板和/或侧壁、或者电池单元与树脂层直接接触的情况，或者其间存在另外的元件(例如绝缘层等)的情况。此外，与导热的侧壁、底板或顶板接触的树脂层可以与目标热接触。此时，热接触可以意指树脂层与底板等直接接触的状态、或者在树脂层与底板等之间存在另外的元件(例如，如下所述的绝缘层等)但是该另外的元件不妨碍从电池单元到树脂层以及从树脂层到底板等的热传递的状态。在此，措辞“不妨碍热传递”意指这样的情况：即使当在树脂层与底板等之间存在另外的元件(例如绝缘层)时，另外的元件和树脂层的总热导率也为约
1.5w/mk或更大、2w/mk或更大、2.5w/mk或更大、3w/mk或更大、3.5w/mk或更大、或者约4w/mk或更大，或者即使当存在另外的元件时，与其接触的树脂层和底板等的总热导率也包括在所述范围内。热接触的热导率可以为约50w/mk或更小、45w/mk或更小、40w/mk或更小、35w/mk或更小、30w/mk或更小、25w/mk或更小、20w/mk或更小、15w/mk或更小、10w/mk或更小、5w/mk或更小、4.5w/mk或更小、或者约4.0w/mk或更小。当存在另外的元件时，该热接触可以通过控制另外的元件的热导率和/或厚度来实现。
[0174]
导热树脂层可以与底板等热接触，也可以与电池单元热接触。通过采用这样的结构，大大减少之前在构造一般电池模块或作为这样的模块的组合件的电池组时所需的模块的各种紧固部件或冷却设备等，并且同时可以实现散热特性得以确保并且每单位体积容置更多电池单元的模块。因此，本技术可以提供具有高的电力同时更紧凑且更轻的电池模块。
[0175]
在一个实例中，电池模块还可以包括在模块壳体与电池单元之间或者在树脂层与模块壳体之间的绝缘层。通过添加绝缘层，可以防止这样的问题：例如由于因使用期间可能发生的冲击所引起的单元与壳体之间的接触而产生的电短路现象或起火。绝缘层可以使用具有高的绝缘性和热导率的绝缘片来形成，或者可以通过施加或注射表现出绝缘特性的材料来形成。例如，可以在注射树脂组合物之前进行形成绝缘层的过程。可以在形成绝缘层时施加所谓的tim(热界面材料)等。或者，绝缘层可以由粘合剂材料形成，例如，绝缘层也可以使用具有很少或不具有填料例如导热填料的树脂层来形成。作为可以用于形成绝缘层的树脂组分，可以例示丙烯酸类树脂、pvc(聚(氯乙烯))、烯烃树脂(例如pe(聚乙烯))、环氧树脂、有机硅或橡胶组分(例如epdm(乙烯丙烯二烯单体)橡胶)等，但不限于此。绝缘层的如根据astm d149测量的绝缘击穿电压可以为约5kv/mm或更大、10kv/mm或更大、15kv/mm或更大、20kv/mm或更大、25kv/mm或更大、或者约30kv/mm或更大。介电击穿电压的值越高，绝缘性表现就越好，因此其没有特别限制。例如，绝缘层的介电击穿电压可以为约100kv/mm或更小、90kv/mm或更小、80kv/mm或更小、70kv/mm或更小、或者约60kv/mm或更小。绝缘层的厚度可以考虑绝缘层的绝缘特性和热导率等而设定为适当的范围，例如可以为约5μm或更大、10μm或更大、20μm或更大、30μm或更大、40μm或更大、50μm或更大、60μm或更大、70μm或更大、80μm或更大、或者约90μm或更大左右。此外，厚度的上限没有特别限制，并且可以为例如约1mm或更小、200μm或更小、190μm或更小、180μm或更小、170μm或更小、160μm或更小、或者约150μm或更小。
[0176]
本技术还涉及电池组，例如，包括两个或更多个如上所述的电池模块的电池组。在电池组中，电池模块可以彼此电连接。将两个或更多个电池模块电连接以构成电池组的方法没有特别限制，并且可以对其应用所有已知的方法。
[0177]
本技术还涉及包括所述电池模块或所述电池组的装置。装置的实例可以包括诸如电动车的汽车，但不限于此，其可以包括需要二次电池作为电力的所有应用。例如，使用电池组构造汽车的方法没有特别限制，并且可以应用一般方法。
[0178]
有益效果
[0179]
本技术可以提供这样的树脂组合物：所述树脂组合物能够在包含能够表现出期望热导率的导热填料的同时改善或最小化在通过注射设备例如喷嘴注射时施加至所述设备的负荷。
附图说明
[0180]
图1是用于示例性地说明注射树脂组合物的过程的图。
[0181]
图2示出了在本技术中可以应用的示例性混合机。
[0182]
图3示出了在本技术中可以应用的示例性模块壳体。
[0183]
图4示意性地示出了其中电池单元容置在模块壳体中的形式。
[0184]
《附图标记说明》
[0185]
1：混合机
[0186]
2、2a、2b：筒
[0187]
3、3a、3b：加压装置
[0188]
4、4a、4b：第一排出部
[0189]
5：混合器
[0190]
6、6a、6b：接收部
[0191]
7：第二排出部
[0192]
10：模块壳体
[0193]
10a：底板
[0194]
10b：侧壁
[0195]
10c：顶板
[0196]
20、40：电池单元
[0197]
30：注射设备
[0198]
20：入口
具体实施方式
[0199]
在下文中，将通过实施例详细描述本技术，但本技术的范围不受下面实施例限制。
[0200]
1.热导率的评估
[0201]
树脂层(树脂组合物的固化产物的层)的热导率根据iso 22007-2标准通过热盘法来测量。具体地，将实施例和比较例中制备的作为主要组合物和固化剂组合物的混合物的树脂组合物各自放置在厚度约7mm左右的模具中，并使用hot disk设备在穿过平面方向上测量热导率。如以上标准(iso 22007-2)中规定的，hot disk设备是这样的设备：其可以通过测量具有镍丝双螺旋结构的传感器被加热时的温度变化(电阻变化)来检查热导率，并且根据该标准测量热导率。
[0202]
2.负荷值的测量
[0203]
使用如图2所示的其中连接有两个筒2、2a、2b和一个静态混合器5的设备1测量树脂组合物的负荷值(kgf)。
[0204]
在图2的设备1中，作为筒2、2a、2b，使用这样的筒(sulzer，ab050-01-10-01)：其包括直径为18mm的圆形材料注入部和直径为3mm的圆形材料排出部4、4a、4b，并且具有100mm的高度和25ml的内部容积。作为静态混合器5，使用包括直径为2mm的圆形排出部7并且元件数为16个的台阶式静态混合器(sulzer，mbh-06-16t)。
[0205]
此外，作为图2的设备的加压装置3、3a、3b(用于推动筒中装载的组合物的装置)，使用ta(质构分析仪)。
[0206]
通过将主要组合物装载到两个筒2a、2b中的任一者中，将固化剂组合物装载到另一个筒中，然后向加压装置3、3a、3b施加恒定的力，使主要组合物和固化剂组合物经由第一排出部4a、4b在静态混合器5中混合，然后在排出至第二排出部7的同时测量负荷值。
[0207]
具体地，将分别装入到两个筒2a、2b中的主要组合物和固化剂组合物用ta(质构分析仪)3a、3b以1mm/秒的恒定速度进行加压，然后注射到静态混合器5中，并从注射到混合器5中的主要组合物和固化剂组合物在混合器5中混合并且从排出部7中第一次排出时的时间起，测量施加至加压装置的力，并且同时将在力变为最大值的点处的力最大值指定为负荷值(li)。即，在以上述方式测量施加至ta的力时，通常，力连续增大然后减小，或者其表现出增大的力不再增大的趋势，其中负荷值为减小之前的最大力或其不再增大的点处的最大力。
[0208]
3.平均粒径的测量
[0209]
本说明书中提及的填料的平均粒径为填料的d50粒径，其为根据iso-13320标准通过marvern的mastersizer3000设备测量的粒径。在测量时，使用乙醇作为溶剂。入射激光被分散在溶剂中的填料散射，散射激光的强度和方向性的值根据填料的尺寸而改变，这利用米氏(mie)理论进行分析，由此可以获得d50粒径。通过以上分析，可以通过换算成具有与分散填料相同的体积的球体的直径来获得分布，并且可以通过获得作为分布的中值的d50值来评估粒径。
[0210]
5.填料的球形度评估
[0211]
作为三维颗粒的填料的球形度定义为颗粒的表面积(s)与具有与该颗粒的体积相同的体积的球体的表面积(s’)的比率(s’/s)，对于实际颗粒，其通常为圆形度的平均值。
[0212]
圆形度是由颗粒的二维图像获得的图像的边界(p)与具有相同图像和相同面积(a)的圆的边界的比率，其理论上由以下等式获得，并且为0至1的值，其中对于理想圆，圆形度为1。
[0213]
《圆形度等式》
[0214]
圆形度＝4πa/p2[0215]
在本说明书中，球形度是通过marvern的颗粒形状分析设备(fpia-3000)测量的圆形度的平均值。
[0216]
实施例1
[0217]
使用以下物质以双组分类型制备树脂组合物。
[0218]
主要树脂为由下式2表示的己内酯多元醇，其中重复单元的数量(式2中的m)在约1至3左右的水平，r1和r2各自为具有4个碳原子的亚烷基，作为多元醇衍生的单元(式3中的y)，使用包含1,4-丁二醇单元的多元醇。
[0219]
[式2]
[0220]
[0221]
此外，使用多异氰酸酯(hdi，六亚甲基二异氰酸酯)作为固化剂。
[0222]
作为填料组分，使用通过将平均粒径约70μm左右的第一氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)、平均粒径约20μm左右的第二氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)和平均粒径约2μm的第三氧化铝填料(非球形，球形度小于0.9)以4:3:3的重量比(第一氧化铝填料:第二氧化铝填料:第三氧化铝填料)混合所获得的混合物。
[0223]
因此，填料组分中的最大平均粒径(d
50a
)与最小平均粒径(d
50c
)的比率(d
50a
/d
50c
)为约35。此外，当将填料组分的总重量设定为100重量％时，填料组分包含约55重量％的α相。α相通过对填料组分进行xrd分析来获得。
[0224]
通过用行星式混合器将主要树脂和填料组分均匀混合来制备主要组合物。此外，通过用行星式混合器将固化剂和填料组分均匀混合来制备固化剂组合物。
[0225]
在制备主要组合物和固化剂组合物时，主要树脂和固化剂以1:1的当量比使用。将呈使得在100重量份的其中主要组合物和固化剂组合物混合的树脂组合物中存在约86.7重量份的填料组分的量的填料组分分成两相等重量并各自共混到主要组合物和固化剂组合物中。
[0226]
实施例2
[0227]
以与实施例1中相同的方式制备主要组合物和固化剂组合物，不同之处在于作为填料组分，将平均粒径约120μm的第一氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)、平均粒径约20μm的第二氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)和平均粒径约1μm的第三氧化铝填料(非球形，球形度小于0.9)以4:3:3的重量比(第一氧化铝填料:第二氧化铝填料:第三氧化铝填料)混合并使用。
[0228]
填料组分中的最大平均粒径(d
50a
)与最小平均粒径(d
50c
)的比率(d
50a
/d
50c
)为约120，当将填料组分的总重量设定为100重量％时，α相的比率为约55重量％。α相通过对填料组分进行xrd分析来获得。
[0229]
实施例3
[0230]
以与实施例1中相同的方式制备主要组合物和固化剂组合物，不同之处在于作为填料组分，将平均粒径约75μm的第一氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)、平均粒径约20μm的第二氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)和平均粒径约0.5μm的第三氧化铝填料(非球形，球形度小于0.9)以4:3:3的重量比(第一氧化铝填料:第二氧化铝填料:第三氧化铝填料)混合并使用。
[0231]
填料组分中的最大平均粒径(d
50a
)与最小平均粒径(d
50c
)的比率(d
50a
/d
50c
)为约150。此外，当将填料组分的总重量设定为100重量％时，α相以约55重量％的比率存在。α相通过对填料组分进行xrd分析来获得。
[0232]
实施例4
[0233]
以与实施例1中相同的方式制备主要组合物和固化剂组合物，不同之处在于作为填料组分，将平均粒径约65μm的第一氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)、平均粒径约20μm的第二氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)和平均粒径约1μm的第三氧化铝填料(非球形，球形度小于0.9)以4:3:3的重量比(第一氧化铝填料:第二氧化铝填料:第三氧化铝填料)混合并使用。填料组分中的最大平均粒径(d
50a
)与最小平均粒径(d
50c
)的比率(d
50a
/d
50c
)为约65。当将填料组分的总重量设定为100重量％时，α相以约55重量％的比率包含在内。α
相通过对填料组分进行xrd分析来获得。
[0234]
实施例5
[0235]
以与实施例1中相同的方式制备主要组合物和固化剂组合物，不同之处在于作为填料组分，将平均粒径约120μm的第一氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)、平均粒径约20μm的第二氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)和平均粒径约0.5μm的第三氧化铝填料(非球形，球形度小于0.9)以4:3:3的重量比(第一氧化铝填料:第二氧化铝填料:第三氧化铝填料)混合并使用。
[0236]
填料组分中的最大平均粒径(d
50a
)与最小平均粒径(d
50c
)的比率(d
50a
/d
50c
)为约240。当将填料组分的总重量设定为100重量％时，α相以约55重量％的比率存在于填料组分中。α相通过对填料组分进行xrd分析来获得。
[0237]
实施例6
[0238]
以与实施例1中相同的方式制备主要组合物和固化剂组合物，不同之处在于作为填料组分，将平均粒径约70μm的第一氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)、平均粒径约20μm的第二氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)和平均粒径约2μm的第三氧化铝填料(非球形，球形度小于0.9)以4:3:3的重量比(第一氧化铝填料:第二氧化铝填料:第三氧化铝填料)混合并使用。
[0239]
填料组分中的最大平均粒径(d
50a
)与最小平均粒径(d
50c
)的比率(d
50a
/d
50c
)为约35。此外，当将填料组分的总重量设定为100重量％时，α相的比率为约45重量％。α相通过对填料组分进行xrd分析来获得。
[0240]
实施例7
[0241]
以与实施例1中相同的方式制备主要组合物和固化剂组合物，不同之处在于作为填料组分，将平均粒径约70μm的第一氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)、平均粒径约20μm的第二氧化铝填料(球形，球形度0.95或更大)和平均粒径约2μm的第三氧化铝填料(非球形，球形度小于0.9)以4:3:3的重量比(第一氧化铝填料:第二氧化铝填料:第三氧化铝填料)混合并使用。
[0242]
填料组分中的最大平均粒径(d
50a
)与最小平均粒径(d
50c
)的比率(d
50a
/d
50c
)为约35。此外，当将填料组分的总重量设定为100重量％时，α相的比率为约65重量％。α相通过对填料组分进行xrd分析来获得。
[0243]
比较例1
[0244]
以与实施例1中相同的方式制备主要组合物和固化剂组合物，不同之处在于作为填料组分，将平均粒径约40μm的第一氧化铝填料、平均粒径约20μm的第二氧化铝填料和平均粒径约2μm的第三氧化铝填料以4:3:3的重量比(第一氧化铝填料:第二氧化铝填料:第三氧化铝填料)混合并使用。
[0245]
填料组分中的最大平均粒径(d
50a
)与最小平均粒径(d
50c
)的比率(d
50a
/d
50c
)为约20。此外，基于100重量％的全部填料组分，α相为约55重量％。
[0246]
比较例2
[0247]
以与实施例1中相同的方式制备主要组合物和固化剂组合物，不同之处在于使用比较例2的填料组分，调节填料组分的量使得在100重量份的其中主要组合物和固化剂组合物混合的树脂组合物中存在约88.6重量份，并且将该填料组分分成两相等重量并各自共混
到主要组合物和固化剂组合物中。
[0248]
比较例3
[0249]
作为填料组分，将平均粒径约70μm的第一氧化铝填料(球形，球形度0.9或更大)、平均粒径约20μm的第二氧化铝填料(球形，球形度0.9或更大)和平均粒径约2μm的第三氧化铝填料(球形，球形度0.9或更大)以4:3:3的重量比(第一氧化铝填料:第二氧化铝填料:第三氧化铝填料)混合并使用。填料组分中的最大平均粒径(d
50a
)与最小平均粒径(d
50c
)的比率(d
50a
/d
50c
)为约35。当将填料组分的总重量设定为100重量％时，α相以约35重量％包含在内。
[0250]
以与实施例1中相同的方式制备主要组合物和固化剂组合物，不同之处在于使用该填料组分。
[0251]
使用实施例和比较例的组合物测量热导率和负荷值的结果如下表1所示。
[0252]
[表1]
[0253][0254]
如以上表1中所述，实施例的所有树脂组合物固化并表现出3.0w/mk或更大的高热导率，并且同时表现出低负荷值。在比较例1的树脂组合物的情况下，最大平均粒径小，并因此，即使当包含与实施例中相同量的填料组分时，热导率也低并且负荷值高。
[0255]
在比较例2的情况下，由于填料组分的含量增加，热导率增加，但是负荷值与比较例1的负荷值相比显著增加。
[0256]
在比较例3中，α相的比率小，使得不能确保3.0w/mk或更大的热导率。