一种新能源电池外壳专用料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料领域，具体地说，涉及一种新能源电池外壳专用料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展及人们环保意识的增强，新能源电池的应用越来越广泛，目 前在电池汽车和电动摩托车上的应用具有极大的优势。新能源电池外壳主要包括钢壳、铝 壳、软包装和塑料外壳几大类，而塑料外壳由于其设计自由度较高、耐腐蚀、绝缘、质轻等特 性受到越来越多的关注。目前市场上应用的塑料外壳主要以阻燃聚丙烯（PP)和阻燃丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS)为主，他们具有较高的冲击性能、表面性能及优异的性价 比，但由于其热传导性、耐热性能较差，再加上新能源电池在充放电过程中会产生大量的热 量，从而会导致新能源电池外壳在使用过程中出现变形、鼓涨等安全隐患。现在的解决方案 多以提高材料热变形温度和改变外壳形状增大表面积等方法来改善塑料外壳的散热性。
[0003] 例如中国专利CN200810059699. 3公开了一种铅酸蓄电池外壳专用阻燃ABS材 料，该专利主要以ABS为基材，加入适量的阻燃剂，再辅以增韧剂和加工助剂，该材料具 有较高的冲击强度、外观光亮、无析出，但该材料耐热性与传热性能较差。又如中国专利 CN102453280A，公开了一种基于聚丙烯材料的动力电池外壳阻燃材料及其制备方法，该材 料包括有：聚丙烯基材、2% -8%的阻燃剂和8% -35%的玻璃纤维组成，该材料具有优异的 耐热性及阻燃性能，但该材料低温韧性及热传导性较差，对材料的长期使用性能具有较大 的影响。
[0004] 综上所述，亟需一种具备优异的机械性能、易加工成型从而适用于制备新能源电 池外壳，同时具有优异导热散热能力的材料，但是目前关于这类材料还未见报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种新能源电池外壳专用材料。
[0006] 本发明的再一的目的是，提供所述的新能源电池外壳专用材料的制备方法。
[0007] 为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案是：
[0008] 一种新能源电池外壳专用材料，所述的材料是由以下重量百分比含量的组分制 成：
[0009]
【主权项】
1. 一种新能源电池外壳专用材料，其特征在于，所述的材料是由以下重量百分比含量 的组分制成： PA66 30-60%, 玻璃纤维 10-40%， 绝缘导热粉 15-30%， 阻燃剂 8-15%， 流动改性剂 0.3-0.8%， 偶联剂 0.1-1%， 相容剂 3-10%， 抗氧剂 0.2-0.5%, 润滑剂 0.2-0.5%， 色粉 0-3%， 黑母粒 0.5-2%; 所述的绝缘导热粉为碳化硅、氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或几种的混合 物。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的PA66的相对粘度为2. 10-3. 40。
3. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻纤，纤维直径为 5_15um〇
4. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的绝缘导热粉的粒径为5-100ym。
5. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的阻燃剂为红磷、包覆红磷中的一种 或两种的混合物。
6. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的流动改性剂为纳米颗粒、树枝化聚 合物、长链多官能团酯中的一种或几种的混合物。
7. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷类、钛酸酯类、铝酸 酯类偶联剂中的一种或几种的混合物；所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168复配，复 配重量比为1:1 ;所述的润滑剂为硅酮粉或EBS。
8. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的相容剂为POE-MAH、EPDM-MAH、 EVA-MAH中的一种或几种的混合物。
9. 根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的色粉为绿粉；所述的黑母粒为炭黑 母粒，其中树脂基体为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，炭黑含量多50%。
10. 权利要求1-9任一所述的材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)按重量百分比含量称取原料：PA6630-60%，玻璃纤维10-40%，绝缘导热粉15-30%，阻燃剂8-15%，流动改性剂0. 3-0. 8%，偶联剂0. 1-1%，相容剂3-10%，抗氧剂 0. 2-0. 5%，润滑剂0. 2-0. 5%，色粉0-3%，黑母粒0. 5-2%; ⑵将所述的PA66在90-110°C下烘5-10小时； (3)对粉末状填料进行预处理，将所述的绝缘导热粉、阻燃剂、色粉加入到高速混合机 中，然后加入偶联剂，混合均匀，备用； (4) 将步骤（3)处理的粉末状填料和所述的PA66、玻璃纤维、流动改性剂、相容剂、抗氧 剂、润滑剂、黑母粒一起加入到高速混合机中混合均匀； (5) 将步骤（4)处理的物料经双螺杆挤出机挤出并水冷造粒即得，所述的双螺杆挤出 机的主机频率为35-45HZ，喂料频率为5-14Hz，温度为240-270°C。
【专利摘要】本发明涉及一种新能源电池外壳专用料及其制备方法，所述的材料由以下重量百分比含量的原料制成：PA66 30-60％，玻璃纤维10-40％，绝缘导热粉15-30％，阻燃剂8-15％，高流动改性剂0.3-0.8％，偶联剂0.1-1％，相容剂3-10％，抗氧剂0.2-0.5％，润滑剂0.2-0.5％，色粉0-3％，黑母粒0.5-2％。本发明的材料不仅具有优异的力学性能与阻燃性能，同时还具有一定的导热散热能力，能极大的改善新能源电池工作环境，延长使用寿命，且在保证材料力学性能不下降的前提下，赋予材料优异的加工流动性，极大的降低了加工成本，有利于节约能源。
【IPC分类】C08J3-22, C08K3-38, C08K13-06, C08L23-08, C08K7-14, B29C47-92, C08K3-22, C08K3-28, C08K9-10, C08K3-02, C08L77-06, C08L51-06, C08K3-34
【公开号】CN104610740
【申请号】CN201510047705
【发明人】周海堤, 张强, 陈光伟, 周军杰, 孟成铭
【申请人】上海日之升新技术发展有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月30日