一种锂锰电池密封胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及密封胶技术领域，尤其涉及一种锂锰电池密封胶及其制备方法。


背景技术：

2.锂锰电池是锂系列一次电池中价格最低、安全性最好的电池品种，以高电位、高比能量的金属锂为负极活性物质，电解液采用无机盐高氯酸锂，溶于碳酸丙烯酯(pc)和1、2-二甲氧基乙烷(dme)的混合有机溶剂。此电池可设计成轻薄短小且容量高的结构，加上放电曲线稳定，因此许多高科技产品如主机板都使用它来当记忆体的备用电池。此外，被设计成圆柱型的锂电池则具有高容量，低内阻，可以瞬间放出大电流，是照相机电池市场的极佳选择。密封胶是锂锰电池的一种重要的辅助材料，其密封效果对锂锰电池的最终性能影响很大。锂锰电池的封口工艺是将密封圈浸泡于锂锰电池密封胶中，后捞起来烘干，备用，再进行封口。目前国内主要的锂锰电池密封胶中都含有大量的甲苯，在密封圈浸泡锂锰电池密封胶后烘干时气味很大，严重危害工人的身体健康。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种环保型的锂锰电池密封胶及其制备方法，在不使用芳烃溶剂的情况下，制备出的密封胶也具有优良的耐电解液、耐热、耐湿、耐低温性能，可以满足锂锰电池密封胶的技术指标。
4.为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种锂锰电池密封胶，包含如下重量份的成分：改性丁基橡胶25-32份、增粘树脂15-20份、聚丁烯10-15份、触变剂1-2份和脱芳溶剂38-42份；所述改性丁基橡胶为溴化丁基橡胶。
5.溴化丁基橡胶的饱和度高，具有优良的耐候、耐腐蚀性，以及良好的低透气性、低温柔韧性和高的电绝缘性，耐锂锰电池电解液。相比于普通丁基橡胶，溴化丁基橡胶的稳定性更好。通过对密封胶各成分的含量进行选择，使得由上述配方制备的密封胶均能满足锂锰电池密封胶的技术指标。
6.优选地，由如下质量百分比的成分组成：改性丁基橡胶30份、增粘树脂20份、聚丁烯10份、触变剂2份和脱芳溶剂38份。各成分的含量会对密封胶的性能产生较大的影响，当各成分的含量符合上述限定时，成膜时间会极大地缩减，减小锂电的制备周期，提高经济效益。
7.优选地，所述增粘树脂为氢化c5石油树脂，一般的增粘树脂在脱芳溶剂中的溶解性相对较差，在制备密封胶的过程中会产生沉淀，最终导致制备的锂锰电池的性能变差，本发明通过对增粘树脂进行选择，确定了以氢化c5石油树脂作为增粘树脂，制备的密封胶的综合性能更好。
8.优选地，所述聚丁烯的数均分子量为1000-1500。聚丁烯的作用是改善密封胶的粘接性和初粘性，聚丁烯的数均分子量小于1000会导致其在体系中不稳定，容易离析出来，分子量过大，制备的密封胶的抗下垂性较差，不利于实际使用。
9.优选地，所述触变剂为气相白炭黑，所述脱芳溶剂为d30脱芳溶剂。气相白炭黑的作用是增加密封胶触变性，提高其耐下垂性，另外还可以防止密封胶涂胶时出现拉丝现象，污染电池外壳。d30脱芳溶剂馏程合适，经过深度加氢精制，脱除其中的芳烃，气味小，是一种环保溶剂油。
10.同时，本发明还提供了一种所述锂锰电池密封胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
11.(1)将改性丁基橡胶溶于脱芳溶剂中，得到改性丁基橡胶溶液；
12.(2)将增粘树脂、聚丁烯、触变剂加入改性丁基橡胶溶液中，搅拌均匀后，以脱芳溶剂调节25℃粘度至500-700mpa
·
s。
13.优选地，所述步骤(2)中，搅拌过程在密封环境下进行，可以降低溶剂的挥发。
14.相比于现有技术，本发明的有益效果为：本发明所述锂锰电池密封胶不含芳烃溶剂、气味小，是一种环保的锂锰电池密封胶；该密封胶不溶于锂锰电池电解液、对金属和密封圈有良好的粘接性能，气密性好，能耐85℃以上温度，并且耐低温性能也较好。而且在使用时具有良好的耐下垂性，也不会拉丝，成膜较快；同时该密封胶的制备方法简单，工艺流程短，适于工业化生产。
具体实施方式
15.为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
16.实施例及对比例使用的材料如下：
17.溴化丁基橡胶：埃克森，型号：2222；
18.d30脱芳溶剂：广东中海南联能源有限公司，型号：d30脱芳溶剂；
19.氢化c5石油树脂：深圳市吉田化工有限公司，型号：d 0309；
20.萜烯树脂：深圳市吉田化工有限公司，型号：bt40d；
21.聚丁烯：韩国大林，型号：pb1300，数均分子量：1300；
22.气相白炭黑：上海凯茵化工，型号：r972；
23.膨润土：浙江华特有机新材料有限公司，型号：bp-186。
24.实施例1～3
25.本发明所述锂锰电池密封胶的实施例，实施例1～3所述锂锰电池密封胶的配方如表1所示，制备方法如下：
26.(1)在e型叶片捏合机中加入溴化丁基橡胶、d30脱芳溶剂，搅拌5h后，得到溴化丁基橡胶溶液；
27.(2)再加入氢化c5石油树脂、聚丁烯和气相白炭黑，在密封状态下搅拌2h至完全溶解，再补充d30脱芳溶剂调节粘度为500-700mpa
·
s，得到所述锂锰电池密封胶。
28.对比例1～5
29.对比例1～5为锂锰电池密封胶，其配方如表1所示，制备方法与实施例1相同。
30.表1(重量：kg)
31.组分实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5溴化丁基橡胶30253233.530303033
氢化c5石油树脂2018151020/208萜烯树脂/////20//聚丁烯101510610101015气相白炭黑21.510.5/22.52膨润土////2///d30脱芳溶剂3840.54250383837.542
32.对实施例1～3和对比例1～5所述锂锰电池密封胶进行性能测试，测试结果如表2所示。
33.表2
[0034][0035]
注1：耐电解液：将胶液涂于洁净的不锈钢面上，室温放置6h后，浸入锂电电解液中10天，观察胶面是否不起泡、不膨胀。
[0036]
注2：耐冷热交替性：用锂电胶做成锂电池，在-30℃冷柜储存24h，然后转到烘箱70℃储存24h，连续做20天，观察电池是否漏液。
[0037]
注3：耐湿热性：用锂电胶做成锂电池，在温度60℃、湿度90％烘箱储存60天，观察电池是否漏液。注4：耐热性：用锂电胶做成锂电池，在温度85℃烘箱储存30天，观察电池是否漏液。
[0038]
注5：使用性能：用一根玻璃棒沾点胶水，滴胶，观察是否拉丝；在电池钢壳外表面涂一圈宽度为2mm胶液，室温立置30分钟后，过程是否下垂。
[0039]
从表2中可知，各成分的配比对性能具有至关重要的作用，对比实施例1～3和对比例1、4、5的测试结果可知，当各成分的含量不在本发明限定的范围内时，制备的密封胶无法正常使用。此外，对比实施例1和对比例2～3的测试结果可知，触变剂和增粘树脂的种类对密封胶的外观也具有较大的影响。
[0040]
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保
护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但并不脱离本发明技术方案的实质和范围。