1.本发明属于化学合成领域，更具体地，本发明涉及一种电池单元用聚氨酯泡沫灌封胶及其制备方法。

　　2.随着国家节能环保政策要求的提高，新型能源的应用和开发得到了广泛的重视。特别是新能源汽车快速发展，2020年，产销分别完成136.6万辆和136.7万辆，同比分别增长7.5％和10.9％，产销量创历史新高。动力电池的产能高速增长，2020年9月，我国动力电池装车量6.6gwh，同比上升66.4％，环比上升28.3％，保持持续增长态势。为了保护车辆电池模块，厂商通常会在电池的壳体及电池单元间的缝隙中填充灌封胶，意图为电池模块提供机械稳定性和抗冲击性，同时还兼顾粘接性，阻燃性，耐高温性，耐水解性及电气性能。目前市场上的电子灌封胶材料大多数是不发泡材料，有些灌封胶还填充了大量高密度填料，导致灌封后的电池包重量大幅提高，影响新能源车的自重。

　　3.聚氨酯泡沫具有较低的密度，且具有较好的抗冲击性能。采用聚氨酯泡沫对电池进行填充，可以很好的满足电池的安全需求，并且重量较轻。同时新能源电池的使用环境的苛刻性导致其对灌封胶产品的阻燃性、力学性能、耐水解老化性能、耐高低温冲击性能及尺寸稳定性有很高的要求。但现有的市场上聚氨酯泡沫灌封胶产品并没有专门针对新能源电池设计，无法满足新能源电池的要求。专利cn 110392945 a提供了一种含有阻燃剂的电池单元聚氨酯泡沫灌封胶，该灌封胶的密度小于0.5g/m3，阻燃等级至少为v2级，灌封组合物具有低粘度，有充分的流动性在电池单元缝隙中填充。但该专利未提及灌封胶的力学性能、耐环境变化性能及电气性能。

　　4.综上所述，目前电池单元用聚氨酯泡沫灌封胶存在密度过大的缺点，还不能满足新能源电池要求。

　　5.针对现有技术中的不足之处，本发明的目的之一在于提供一种电池单元用聚氨酯泡沫灌封胶。本发明的目的之二在于电池单元用聚氨酯泡沫灌封胶的制备方法。

　　8.一种电池单元用聚氨酯泡沫灌封胶由多元醇a组分和异氰酸酯b组分两个组分组成，其中，所述多元醇a组分当中，以重量份计算，包括如下组分：

　　聚碳酸酯多元醇具有极好的耐水解性能和抗老化性能，在硬泡体系中加入聚碳酸酯二元醇可以增加泡沫的拉伸强度和伸长率，提高抗冲击性能。

　　聚碳酸酯二元醇的加入可以降低硬泡的高低温环境冲击后尺寸变化率。聚碳酸酯二元醇的加入可以防止泡沫在低温下变脆，导致灌封胶层的断裂损坏。

　　优选的聚碳酸酯二元醇为日本旭化成公司的t5651、t5650j或t5650e中的任意一种或多种。

　　在本发明的一个优选实施例中，所述植物油改性多元醇为能度含有苯环的植物油多元醇，所述植物油多元醇的官能度不低于3，优选的官能度范围为3.0

　　或以植物油醇解产物，含有苯环的多元酸或酸酐，小分子多元醇为原料制备的植物油改性多元醇；

　　优选以腰果壳油制备的植物油多元醇。腰果壳油中含有一个苯环和15个碳的长的碳链，使得植物油改性多元醇可以有很好的耐热性和抗水解老化性。

　　能度含有苯环的植物油多元醇与由、山梨醇、三羟甲基丙烷、蔗糖为起始剂制备的环氧丙烷小分子聚醚多元醇相比，有着更好的耐热性和阻燃性。

　　在本发明的一个优选实施例中，所述阻燃多元醇当中含有磷、氮、卤族元素当中的任意一种或多种，并同时含有至少一个羟基。

　　含卤族元素阻燃多元醇优选为德国苏威公司的ixplr b251，含磷阻燃多元醇优选为科莱恩公司的exolit op550，含氮元素阻燃多元醇优选为卡德莱公司的曼尼希多元醇gx

　　所述阻燃剂优选在室温下为液体状态的上述阻燃剂，优选多个上述阻燃剂的联合使用。所述阻燃剂在25℃下的粘度小于300mpas,优选小于100mpas。较低粘度的阻燃剂可以降低a组份的粘度。

　　进一步地，所述阻燃剂优选在多元醇a组份中稳定存在的耐水解液体阻燃剂，所述耐水解液体阻燃剂为磷酸酯类或卤代磷酸酯类阻燃剂。

　　在本发明的一个优选实施例中，所述的延迟催化剂为延迟性金属催化剂或延迟性胺发泡催化剂中的一种或多种。延迟性金属催化剂优选为ul

　　在本发明的一个优选实施例中，所述小分子扩链剂为含有支链的小分子二元醇。优选的是1,2丙二醇、二丙二醇或三丙二醇中的任意一种或多种。

　　在本发明的一个优选实施例中，所述异氰酸酯为能度聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(聚合mdi)。

　　异氰酸酯中含有较多能度聚合mdi结构，可以使聚氨酯泡沫结构强度增加，使得泡沫的尺寸稳定性和抗水解能力得到改善。可显著提高聚氨酯泡沫的阻燃性和耐热性。

　　所述的异氰酸酯b组分是通过小分子二元醇与能度聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(聚合mdi)反应得到改性的聚合mdi。改性后的聚合mdi在与多元醇组份反应时，可将小分子二元醇引入体系中，提高泡沫灌封胶的机械强度、硬度和耐热性。与在多元醇组份中添加小分子二元醇相比，解决了小分子多元醇与其他组份分层的问题，储存稳定性好。

　　为了得到高能量密度的电池包，动力电池包中电池电芯的排列很紧密，电池电芯间的空隙很小。为了使灌封胶很好的填充电池电芯间的间隙，灌封胶的粘度需控制在较低的范围，因此，所述的多元醇a组分的粘度为500

　　动力电池包安置在车辆底部，电池包可能需要经受不同的湿度和温度，在高温高湿或高温差的情况下使用，不符合要求的电池灌封胶将会出尺寸变化，尺寸变化大的灌封

　　胶将导致动力电池包开裂、鼓包、变形、强度下降等缺陷。因而在电池灌封胶必须保证在湿热和高低温环境下的尺寸稳定性。本发明通过添加聚碳酸酯多元醇、能度异氰酸酯、含苯环植物油多元醇降低电池灌封胶的尺寸变化率，保证动力电池包的耐用性。

　　将所述特种聚酯多元醇、植物油改性聚醚多元醇、阻燃聚醚多元醇、阻燃剂加入到反应釜中搅拌，然后加入所述延迟催化剂、泡沫稳定剂在50

　　将所述小分子扩链剂与异氰酸酯在反应釜中75℃～85℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为28

　　31％异氰酸酯b组分的预聚物；(3)将多元醇a组分和异氰酸酯b组分的预聚物进行混合，混合比例范围为100:80

　　100，分别注入低压浇注机的料罐中，调整比例后，注入装有电池单元的壳体的空隙内，注入质量为电池单元的壳体空隙体积的四分之一至二分之一，泡沫灌封胶在发泡后完全填满装有电池单元的壳体的空隙，得到灌封好聚氨酯泡沫的电池模组；所述电池模组内的聚氨酯泡沫的密度为200

　　4、泡沫灌封胶采用聚碳酸酯多元醇可以增加泡沫的拉伸强度和伸长率，提高抗冲击性能。同时聚碳酸酯二元醇的加入可以提高硬泡的耐高低温冲击后的尺寸稳定性。

　　5、泡沫灌封胶采用含有苯环的多官能度植物油多元醇，可以使产品具有优异的耐水解稳定性，同时泡沫灌封胶具有良好的耐热性和耐低温性能，在高低温环境下均具有较高的机械强度。

　　6、泡沫灌封胶采用能度聚合mdi，可以使聚氨酯泡沫结构强度增加，使得泡沫的尺寸稳定性和抗水解能力得到改善。可显著提高聚氨酯泡沫的阻燃性和耐热性。

　　9008,28.0kg阻燃聚醚多元醇ixplr b251，15.0kg阻燃剂raynol fr

　　后降温至30℃，加入1.5kg蒸馏水搅拌1h，密封保存，得到多元醇a组份。粘度780mpa

　　将1kgdpg与99kg pm400在在反应釜中75℃～85℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为29.6％的异氰酸酯b组份，粘度1130mpa

　　将多元醇a组分和预聚物b组分分别注入低压浇注机的料罐中，按照a:b＝100：88，注入装有电池单元的壳体的空隙内，泡沫灌封胶在发泡后完全填满装有电池单元的壳体的空隙，得到灌封好聚氨酯泡沫的电池模组。电池模组内的聚氨酯泡沫的密度为200kg/m3，25℃固化7天后达到最终固化效果。性能检测指标见表2。

　　9014、21.0kg阻燃聚醚多元醇exolit op550、15.8kg阻燃剂fyrol rdp加入到反应釜中搅拌，然后加入0.8kg延迟催化剂niax c

　　60℃下搅拌2h，搅拌均匀后降温至30℃，加入1.3kg蒸馏水搅拌1h，密封保存，得到多元醇a组份。粘度970mpa

　　将2kgdpg与98kg pm400在在反应釜中75℃～85℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为28.3％的异氰酸酯b组份，粘度1430mpa

　　将多元醇a组分和预聚物b组分分别注入低压浇注机的料罐中，按照a:b＝100：88，注入装有电池单元的壳体的空隙内，泡沫灌封胶在发泡后完全填满装有电池单元的壳体的空隙，得到灌封好聚氨酯泡沫的电池模组。电池模组内的聚氨酯泡沫的密度为280kg/m3，25℃固化7天后达到最终固化效果。性能检测指标见表2。

　　9008、25.0kg阻燃聚醚多元醇exolit op550、20kg腰果壳油曼尼希阻燃多元醇gx

　　60℃下搅拌2h，搅拌均匀后降温至30℃，加入1.0kg蒸馏水搅拌1h，密封保存，得到多元醇a组份。粘度580mpa

　　将0.11kg 1,2pg与99.9kg papi20在反应釜中75℃～85℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为30.2％的异氰酸酯b组份，粘度1950mpa

　　将多元醇a组分和预聚物b组分分别注入低压浇注机的料罐中，按照a:b＝100：88，注入装有电池单元的壳体的空隙内，泡沫灌封胶在发泡后完全填满装有电池单元的壳体的空隙，得到灌封好聚氨酯泡沫的电池模组。电池模组内的聚氨酯泡沫的密度为330kg/m3，25℃固化7天后达到最终固化效果。性能检测指标见表2。

　　9001、35.0kg阻燃聚醚多元醇ixplr b251、5.0kg阻燃剂raynol fr

　　60℃下搅拌2h，搅拌均匀后降温至30℃，加入0.8kg蒸馏水搅拌1h，密封保存，得到多元醇a组份。粘度920mpa

　　将3kgtpg与97kg rubinate 9257在反应釜中75℃～85℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为28.3％的异氰酸酯b组份，粘度1280mpa

　　将多元醇a组分和预聚物b组分分别注入低压浇注机的料罐中，a:b＝100：88，注入装有电池单元的壳体的空隙内，泡沫灌封胶在发泡后完全填满装有电池单元的壳体的空隙，得到灌封好聚氨酯泡沫的电池模组。电池模组内的聚氨酯泡沫的密度为400kg/m3，25℃固化7天后达到最终固化效果。性能检测指标见表2。

　　9008、28.0kg阻燃聚醚多元醇ixplr b251、15.0kg阻燃剂raynol fr

　　60℃下搅拌2h，搅拌均匀后降温至30℃，加入1.5kg蒸馏水搅拌1h，密封保存，得到多元醇a组份。粘度668mpa

　　将1kgdpg与99kg pm400在75℃～85℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为29.6％的异氰酸酯b组份，粘度1130mpa

　　将多元醇a组分和预聚物b组分分别注入低压浇注机的料罐中，按照a:b＝100：88的比例注入装有电池单元的壳体的空隙内，泡沫灌封胶在发泡后完全填满装有电池单元的壳体的空隙，得到灌封好聚氨酯泡沫的电池模组。电池模组内的聚氨酯泡沫的密度为300kg/m3，25℃固化7天后达到最终固化效果。性能检测指标见表2。

　　将11.7kg特种聚酯多元醇t5651、45.0kg聚醚多元醇nj500、28.0kg阻燃聚醚多元醇ixplr b251、15.0kg阻燃剂raynol fr

　　60℃下搅拌2h，搅拌均匀后降温至30℃，加入1.5kg蒸馏水搅拌1h，密封保存，得到多元醇a组份。粘度534mpa

　　将1kgdpg与99kg pm400在75℃～85℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为29.6％的异氰酸酯b组份，粘度1130mpa

　　将多元醇a组分和预聚物b组分分别注入低压浇注机的料罐中，按照a:b＝100：88的比例注入装有电池单元的壳体的空隙内，泡沫灌封胶在发泡后完全填满装有电池单元的壳体的空隙，得到灌封好聚氨酯泡沫的电池模组。电池模组内的聚氨酯泡沫的密度为300kg/m3，25℃固化7天后达到最终固化效果。性能检测指标见表2。

　　9001、35.0kg阻燃聚醚多元醇ixplr b251、5.0kg阻燃剂raynol fr

　　60℃下搅拌2h，搅拌均匀后降温至30℃，加入0.8kg蒸馏水搅拌1h，密封保存，得到多元醇a组份。粘度920mpa

　　将3kgtpg与97kg pm200在反应釜中75℃～85℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为28.3％的异氰酸酯b组份，粘度680mpa

　　将多元醇a组分和预聚物b组分分别注入低压浇注机的料罐中，a:b＝100：88，注入装有电池单元的壳体的空隙内，泡沫灌封胶在发泡后完全填满装有电池单元的壳体的空隙，得到灌封好聚氨酯泡沫的电池模组。电池模组内的聚氨酯泡沫的密度为300kg/m3，25℃固化7天后达到最终固化效果。性能检测指标见表2。

　　9008,43.0kg阻燃聚醚多元醇ixplr b251，加入到反应釜中搅拌，然后加入0.2kg延迟催化剂ul

　　60℃下搅拌2h，搅拌均匀后降温至30℃，加入1.5kg蒸馏水搅拌1h，密封保存，得到多元醇a组份。粘度2880mpa

　　将1kgdpg与99kg pm400在在反应釜中75℃～85℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为29.6％的异氰酸酯b组份，粘度1130mpa

　　将多元醇a组分和预聚物b组分分别注入低压浇注机的料罐中，按照a:b＝100：100，注入装有电池单元的壳体的空隙内，泡沫灌封胶在发泡后完全填满装有电池单元的壳体的空隙，得到灌封好聚氨酯泡沫的电池模组。电池模组内的聚氨酯泡沫的密度为200kg/m3，25℃固化7天后达到最终固化效果。性能检测指标见表2。

　　用低压发泡机将500至1000克灌封胶组合物的样品倒入尺寸为35cm x15cm x 20cm的模具内，在模具中具有48个直立的直径3.5cm，高度18cm的圆柱形电池单元，在25℃

　　的环境温度下进行试验。灌封胶固化后，肉眼观察灌封胶在圆柱形电池单元周围固化的水平程度，对该灌封胶在固化后所处的表面给予如下评级：极差、差、良好和极好。“极好”对应于在模具内的受试位置，在电池单元周围的水平变动小于0.5cm。差对应于在模具内的受试位置，在电池单元周围的水平变动大于等于3cm

　　2006进行测试，85℃/85％湿度老化试验，样品在恒温恒湿老化箱中存放1000h后，取出后在25℃/50％湿度下存放24h后测试性能。

　　40℃至85℃高低温循环老化试验，样品在高低温循环老化箱中存放1000h，每1h为一个循环周期，取出后在25℃/50％湿度下存放24h后测试性能。

　　85℃循环1000h)增大。特种聚酯多元醇的添加提高了泡沫灌封胶的耐高低温冲击性能，防止了泡沫结构在长期的高低温循环作用下发生脆裂，卷曲，鼓包等现象发生，切实降低了高低温循环后的尺寸变化率。

　　对比例2与实施例1相比，采用普通硬泡聚醚替代植物油多元醇，泡沫灌封胶的阻燃性下降、耐水解后的拉伸强度降低，尺寸稳定性下降。植物油多元醇具有比普通硬泡聚醚更优的耐水解性能和耐热性，因而性能更佳。

　　对比例3与实施例4相比，采用官能度略低的异氰酸酯pm200替代能度的异氰酸酯，尺寸变化率％(

　　以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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