CN113105853A - 导热胶、电化学装置、电子装置及电化学装置的封装方法 - Google Patents

Abstract

一种导热胶，所述导热胶包括第一组分和第二组分混合后固化形成的第一部分；固化前，所述第一组分包括质量份数为50～70份的环氧树脂、10～20份的第一活性单体、3～5份的自由基引发剂以及10～30份的导热填料；固化前，所述第二组分包括质量份数为30～50份的聚氨酯改性丙烯酸树脂、8～15份的第二活性单体、20～30份的环氧树脂固化剂以及17～25份的导热填料。本申请还提供一种包括所述导热胶的电化学装置、电子装置以及电化学装置的封装方法。

Description

导热胶、电化学装置、电子装置及电化学装置的封装方法

技术领域

本申请涉及高分子领域，尤其涉及一种导热胶、电化学装置、电子装置及电化学装置的封装方法。

背景技术

在软包装的锂离子电池中，在电芯***会连接包含精密电阻、热敏电阻等电子元器件的电池管理***(常表现为贴装了电子元器件的电路板)，从而对电池的充放电过程进行监控。随着快充技术的发展，锂离子电池充放电过程中的电流愈加提高，随之电路板中各个元器件的温度也越来越高。当电路板中的元器件温度过高时，电子元器件会启动高温保护，对电池的充放电产生明显地降电流、降电压操作，降低锂离子电池的快充快放速度；另外，温度过高时，还会烧蚀电子元器件，让电池处于无监控状态，给电池的安全带来极大的隐患。

在实际锂离子电池的PCB板中，由于元器件电阻的不一致，常常会出现某些局部的温度过高，而其他位置的温度并不会给电池的充放电、乃至电池的安全带来影响，此时，采用粘结强度高、导热系数高的环氧导热胶对PCB板中高温度点实现均热，有助于实现降低电池PCB中的峰值温度，提升电池的充放电速度和安全可靠性。

目前市售的环氧导热胶一般为双组份环氧导热胶，导热系数为0.5～3W/mK。但环氧导热胶的固化时间较长，常温条件下其表干时间为5min以上(例如60～1500min)，这极大地限制了环氧导热胶在大规模化生产中的应用。当然，将温度提高，环氧导热胶的固化速度会相应提高，但锂离子电池对温度极度敏感，其安全温度在60℃以下，即使在60℃下，目前环氧导热胶的实干时间也超过了120min中，远远超过了锂离子电池封装的节拍时间，难以应用。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种固化速度快以及导热系数高的导热胶。

一种导热胶，所述导热胶包括第一组分和第二组分混合后固化形成的第一部分；固化前，所述第一组分包括质量份数为50～70份的环氧树脂、10～20份的第一活性单体、3～5份的自由基引发剂以及10～30份的导热填料；固化前，所述第二组分包括质量份数为30～50份的聚氨酯改性丙烯酸树脂、8～15份的第二活性单体、20～30份的环氧树脂固化剂以及17～25份的导热填料。

在本申请一些实施方式中，用于形成所述聚氨酯改性丙烯酸树脂的预聚物包括聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯混合物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

在本申请一些实施方式中，所述第二组分还包括质量份数为10～13份的固化促进剂。

在本申请一些实施方式中，所述第二组分还包括质量份数为1～2份的抗氧剂。

在本申请一些实施方式中，所述第一组分还包括质量份数为1～2份的消泡剂。

在本申请一些实施方式中，所述环氧树脂选自间苯二酚双缩水甘油醚、均苯三酚三缩水甘油、双间苯二酚缩醛四缩水甘油醚、对胺基苯酚环氧树脂、三缩水甘油基对氨基苯酚、对羟基苯甲酸环氧树脂、海因环氧树脂、二氧化双环戊二烯、H-71环氧树脂、环氧值为0.14～0.56的双酚A型固态环氧树脂中的至少一种，

在本申请一些实施方式中，所述环氧树脂固化剂选自三乙烯四胺、四乙烯五胺、二丙烯三胺、二甲氨基丙胺、3-二乙氨基丙胺、三甲基六亚甲基二胺、已二胺改性物以及二亚乙基三胺中的至少一种。

在本申请一些实施方式中，用于形成聚氨酯改性丙烯酸树脂的预聚物选自聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种；所述聚氨酯丙烯酸酯官能度在2-4之间。

在本申请一些实施方式中，所述第一活性单体与所述第二活性单体均选自丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇类二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、4-羟丁基乙烯基醚和二乙二醇二乙烯基醚中的至少一种。

在本申请一些实施方式中，所述第一组分与所述第二组分的质量比为0.8-1.5:1。

一种电化学装置，所述电化学装置包括电芯、电路板组件以及导热胶；所述电芯包括电极组件、包装袋和极耳，所述电极组件容置于所述包装袋中，所述极耳电连接于所述电极组件；所述电路板组件位于所述包装袋外，所述电路板组件连接所述极耳；所述导热胶为第一组分与第二组分混合后固化而成，所述导热胶设置于所述电路板组件和/或外露于所述包装袋的所述极耳的表面。

在本申请一些实施方式中，将混合后的第一组分和第二组分设于电路板组件和/或外露于所述包装袋的所述极耳的表面后固化形成导热胶。

一种电子装置，所述电子装置包括所述电化学装置。

一种电化学装置的封装方法，所述电化学装置包括电芯、电路板组件和导热胶，所述电芯包括电极组件、包装袋和极耳，所述封装方法包括以下步骤：

将所述电极组件容置于所述包装袋中，所述极耳电连接于所述电极组件，部分所述极耳外露于所述包装袋；

将外露于所述包装袋的所述极耳电连接于所述电路板组件；

在所述电路板组件和/或外露于所述包装袋的所述极耳的表面形成所述的导热胶并固化。

在本申请一些实施方式中，固化所述导热胶的步骤包括：

加热所述第一组分，加热的温度为80℃-130℃，以使所述环氧树脂熔融，并混合加热后的所述第一组分与所述第二组分；

通过紫外光照射所述导热胶，照射时间小于或等于60s，以固化所述导热胶的表面区域；以及

静置经过紫外光照射的所述导热胶，静置的时间为4h-8h，以固化所述表面区域包覆的中心区域，从而得到固化后的所述导热胶。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电化学装置的截面示意图。

图2为本申请实施例提供的一种电子装置的结构示意图。

图3为本申请提供的图1所示的电化学装置的封装方法。

主要元件符号说明

电化学装置	100
		电芯	10
包装袋	12
		电极组件	14
极耳	16
		电路板组件	20
电子元器件	22
		导热胶	30
电子装置	200

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的所有的和任意的组合。

本申请实施例提供一种导热胶，所述导热胶包括第一组分与第二组分混合后固化形成的第一部分；在使用之前，所述第一组分与所述第二组分分开存储，在所述导热胶需要使用时，将所述第一组分与所述第二组分混合，并施加一定的固化条件以固化。

所述第一组分包括环氧树脂、第一活性单体、自由基引发剂以及导热填料；所述第二组分包括聚氨酯改性丙烯酸树脂、第二活性单体、环氧树脂固化剂以及导热填料。

所述第一活性单体用于溶解环氧树脂、自由基引发剂，并用于分散所述导热填料。所述第二活性单体用于溶解聚氨酯改性丙烯酸树脂，并分散所述导热填料。所述环氧树脂固化剂用于引发所述环氧树脂开环从而固化；所述自由基引发剂在紫外光照射下诱发所述聚氨酯改性丙烯酸树脂发生交联反应而固化；所述导热填料在固化后用于快速导热。

所述导热胶在固化过程中采用两步法进行固化。其中，在固化之前，将上述物质进行混合；混合后采用紫外光照射进行第一步固化；然后静置进行第二步固化。

固化前，所述环氧树脂在所述第一组分中的质量份数为50～70份，所述环氧树脂用于形成固化后的导热胶的主体树脂。所述环氧树脂的含量影响第二步固化时的固化速率、固化后的导热胶的硬度、耐高低温、耐腐蚀性能以及润湿性。第一组分与第二组分的配比影响固化后的导热胶的总硬度和粘结性能。

在一些实施方式中，环氧树脂的软化点低于120℃，避免软化点温度过高，导致能耗增加。

所述环氧树脂可以选自间苯二酚双缩水甘油醚、均苯三酚三缩水甘油、双间苯二酚缩醛四缩水甘油醚、对胺基苯酚环氧树脂、三缩水甘油基对氨基苯酚(AFG-90#环氧树脂)、对羟基苯甲酸环氧树脂、海因环氧树脂(Xb2793)、二氧化双环戊二烯、H-71环氧树脂、环氧值为0.14～0.56的双酚A型固态环氧树脂中的至少一种，其中，环氧值为0.14～0.56的双酚A型固态环氧树脂的型号可以包括但不限于，瀚森EPIKOTE 1001、E-12(604)、E-20(601)、E-35(637)、E-42(634)、E-44(6101)、DOW的DER671、DER662E、DER663U、DER663UE、DER664UE、迈图Momentive EPON 1001F、EPON 1004F、EPON 1007F、EPON 1009F等。

所述环氧树脂固化剂在所述第二组分中的质量份数为20～30份。所述环氧树脂固化剂用于引发所述环氧树脂进行开环反应，以使开环后的环氧树脂进行交联固化。所述环氧树脂固化剂为液体固化剂，从而便于与导热胶中的其他成分相溶形成一均匀的组分。

所述环氧树脂固化剂可以选自三乙烯四胺、四乙烯五胺、二丙烯三胺、二甲氨基丙胺、3-二乙氨基丙胺、三甲基六亚甲基二胺、已二胺改性物(例如AMINE248)、二亚乙基三胺中的至少一种。

所述聚氨酯改性丙烯酸树脂在所述导热胶中的质量份数为30～50份。所述聚氨酯改性丙烯酸树脂用于形成固化后的导热胶的主体树脂。所述聚氨酯改性丙烯酸树脂的含量影响第一步固化的定型速率以及第二步固化后的定型效果。

用于形成聚氨酯改性丙烯酸树脂的预聚物可以选自但不限于，聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯混合物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。所述聚氨酯丙烯酸酯官能度在2-4之间。

所述第一活性单体在所述第一组分中的质量份数为10～20份，所述第二活性单体在所述第二组分中的质量份数为8～15份。所述第一活性单体的含量影响第一组分的粘度与反应活性，所述第二活性单体的含量影响第二组分的粘度以及所述导热胶的固化时间。

所述第一活性单体与第二活性单体均可以选自丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇类二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、4-羟丁基乙烯基醚和二乙二醇二乙烯基醚中的至少一种。

所述自由基引发剂在所述第一组分中的质量份数为3～5份。所述自由基引发剂为光引发剂，在受到紫外光照射时，自由基引发剂能够引发聚氨酯改性丙烯酸树脂发生交联反应而固化，从而形成硬度较大的表面区域，用于定型，以便于后续中心区域固化时不产生形变。所述自由基引发剂的含量影响第一步固化(即光固化)的固化速率以及固化深度。

所述自由基引发剂可以选自2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(Irgacure754、Omnirad TPO)、2-苄基-2-(二甲基氨基)-4'-吗啉基苯基丁酮(Irgacure369)、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(Irgacure819)、安息香双甲醚(Irgacure651)、1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure184D)、2-羟基-2-甲基苯丙酮(Darocur1173D)、2-异丙基硫杂蒽酮中的至少一种。

所述导热填料在所述第一组分中的质量份数为10～30份，在所述第二组分中的质量份数为17～25份。所述导热填料用于提升所述导热胶的导热性能。所述导热填料可以选自改性白石墨烯、氧化石墨烯膜、氧化石墨中的至少一种，上述导热填料导热性能好，从而有利于提升所述导热胶的导热性能，提升固化深度。

在一些实施方式中，所述导热填料经过预处理以增加所述导热填料的导热性能。具体地，将预处理的导热填料在5％氢氧化钠溶液中浸泡18-32h，再采用去离子水清洗，采用硅烷偶联剂与具有长链的表面活性剂进行改性，改性温度为50℃-70℃，改性时间为5min-30min。

在一些实施方式中，所述第二组分中还包括质量份数为10～13份的固化促进剂。所述固化促进剂在紫外光照射产生的热量以及加热环氧树脂后冷却过程中产生的热量，使得环氧树脂在较低的温度下就能发生开环反应，实现了环氧树脂的快速固化。

所述固化促进剂为胺类促进剂，胺类促进剂能够加速环氧树脂开环反应的发生，从而缩短导热胶完全的固化时间。所述胺类促进剂可以选自2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、三乙胺、三乙醇胺、二甲基苯胺、六甲基四胺、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7以及N-苄基二甲胺中至少一种。

在一些实施方式中，所述第二组分中还包括质量份数为1～2份的抗氧剂。所述抗氧剂用于延缓固化后的导热胶的变黄老化的速率，提升抗老化效果。

所述抗氧剂可以选自四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷(抗氧剂CA)、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、N,N'-二(β-萘基)对苯二胺(抗氧剂DNP)、硫代二丙酸双月桂酯(抗氧剂DLTP)、亚磷酸三壬基苯酯(抗氧剂TNP)、亚磷酸三苯酯(抗氧剂TPP)和2-硫醇基苯骈咪唑(抗氧剂MB)中至少一种。

在一些实施方式中，所述第一组分中还包括质量份数为1～2份的消泡剂。所述消泡剂用于消除所述导热胶在固化过程中产生的气泡，有利于提升固化后的导热胶的外观，避免因固化后的导热胶中具有气泡而影响美观。

所述消泡剂可以选自疏水基硬脂酸酯(EL-2600)、二甲基聚硅氧烷(BYK-025)、有机改性聚硅氧烷(BYK-1796)、聚丙二醇消泡剂DQ-Q019、聚醚AFE0800消泡剂和聚醚改性硅氧烷消泡剂B-0518中的至少一种。

请参阅图1，本申请还提供一种电化学装置100，所述电化学装置100包括电芯10、电路板组件20和导热胶30。所述电化学装置100包括电极组件14、包装袋12和极耳16，所述电极组件14容置于所述包装袋12中，所述极耳16电连接于所述电极组件14；所述电路板组件20位于所述包装袋12外，所述电路板组件20连接所述极耳16；所述导热胶30设置于所述电路板组件20和/或外露于所述包装袋12的所述极耳16的表面。固化后的所述导热胶30可以起到快速均热的作用。

本申请还提供一种电子装置200，所述电子装置200包括所述电化学装置100，所述电化学装置100可以是消费性电子产品(如移动通信装置、平板电脑、笔记本电脑等)、电动工具、无人机、储能装置、动力装置等。请参阅图2，在一实施方式中，所述电子装置200为移动通信装置。

请参阅图3，本申请还提供一种使用所述导热胶30封装电化学装置100的方法，所述封装方法包括步骤S1-S3：

步骤S1：提供一电芯10，所述电芯10包括电极组件14、包装袋12以及极耳16，所述电极组件14容置于所述包装袋12中，所述极耳16电连接于所述电极组件14，部分所述极耳16外露于所述包装袋12。

步骤S2：将外露于所述包装袋12的所述极耳16电连接于所述电路板组件20。

步骤S3：在所述电路板组件20和/或外露于所述包装袋12的所述极耳16的表面形成导热胶30并固化。

其中，所述电路板组件20的表面连接有多个电子元器件22，可以对于在使用过程中产生热量较多的电子元器件22周围形成所述导热胶30，以使导热胶30将高温区域的热量快速传递到低温区域，从而起到均温的作用。

固化所述导热胶30的步骤包括S301-S303：

步骤S301：提供第一组分以及第二组分，所述第一组分包括环氧树脂、第一活性单体、自由基引发剂以及导热填料，所述第二组分包括聚氨酯改性丙烯酸树脂、第二活性单体、环氧树脂固化剂以及导热填料；加热所述第一组分，以使环氧树脂熔融；并将加热处理后的第一组分与未加热处理第二组分进行混合。

所述第一组分与所述第二组分的质量比为0.8-1.5:1。

加热的温度根据环氧树脂的软化点确定。例如，在一些实施方式中，加热的温度为80℃-130℃。

步骤S302：通过紫外光照射所述导热胶30，照射时间小于或等于60s，以固化所述导热胶30的表面区域。其中，在紫外光照射过程中，所述导热胶30中的自由基引发剂引发表面的聚氨酯改性丙烯酸树脂快速固化，形成具有一定硬度的表面区域。可以理解地，光固化时间短，可以有效提升生产效率。

在一些实施方式中，紫外光照射时，可以采用波长为365nm或395nm、功率为600mW/cm²～800mW/cm²的LED紫外灯进行照射，以形成具有一定深度以及一定硬度的表面区域。

步骤S303：静置经过紫外光照射的所述导热胶30，以固化所述表面区域包覆的中心区域，从而得到固化后的所述导热胶30。其中，在静置固化过程中，所述环氧树脂固化剂引发所述环氧树脂开环，从而发生交联反应，由于表面区域具有一定的硬度，在静置过程中发生的固化反应不会影响所述导热胶30的定型效果。

其中，静置的时间为所述导热胶30完全固化所需要的时间，在一些实施方式中，静置的时间为4h-8h。

以下通过具体的实施例与对比例来对本申请进行说明。以下包括实施例以及对比例的具体固化步骤，并分别对固化后的样品进行性能测试，测试项目包括导热系数、第一步固化后的硬度(初始硬度)、第二步固化后的硬度(最终硬度)、表面区域固化所需时间、温升降低、实际固化时间以及外貌测试。其中，第一步固化的时间小于60s；硬度测试采用GB/T2411-2008塑料和硬橡胶使用硬度计测定压痕硬度(邵氏硬度)标准；温升测试采用温升记录仪测试；导热系数采用ASTM D5470标准测试。

实施例1

将质量份数为65份的间苯二酚双缩水甘油醚和18份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯加入反应釜中，升温至120℃，搅拌速度设置200r/min，加入10份氧化石墨烯膜搅拌至均匀；然后加入3份的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(自由基引发剂)(Irgacure 754)和2份1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure 184D)继续搅拌直至均匀，制得膏状的第一组分，将所述第一组分收集于可加热的胶管中。

将质量份数为45份2-4官能度的聚氨酯改性丙烯酸树脂、6份N,N-二甲基丙烯酰胺和5份丙烯酸异冰片酯、7份导热填料氧化石墨烯膜和25份三乙烯四胺加入到反应釜中，以150r/min搅拌速度混合均匀后，制得第二组分，将所述第二组分收集于胶管中并放置于低于50℃的环境下储存备用。

将第一组分放入点胶机中，设置温度120℃；将第二组分放入另一点胶机中，温度为室温。调整两胶管的出料速度为0.8:1，在两胶管混合处安装长径比为20：1的可加热的静态混料胶管，然后施胶到锂离子电池(电化学装置)发热元器件上，采用波长395nm、功率为600～800mW/cm²的UV-LED灯照射施胶部分30s进行第一次固化；紫外光照射固化后放置在室温条件下静置7小时进行第二次固化，以使环氧开环继续反应，得到样品。

实施例2

将质量份数为60份的对羟基苯甲酸环氧树脂和15份乙氧基乙基丙烯酸酯加入反应釜中，升温至120℃，搅拌速度设置220r/min，加入20份氧化石墨烯膜继续搅拌至均匀，然后加入2.5份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(Irgacure 819)和1.5份1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure 184D)继续搅拌直至均匀，制得膏状的第一组分，将所述第一组分收集于可加热的胶管中。

将40份2-4官能度的聚氨酯改性丙烯酸树脂、6份N,N-二甲基丙烯酰胺和5份丙烯酸异冰片酯和、14份导热填料氧化石墨烯膜和23份三甲基六亚甲基二胺加入到反应釜中，以150r/min搅拌速度混合均匀后，制得第二组分，将所述第二组分收集于胶管中并放置于低于50℃的环境下储存备用。

将第一组分放入点胶机中，设置温度120℃；将第二组分放入另一点胶机中，温度为室温。调整两胶管的出料速度为1:1，在两胶管混合处安装长径比为15：1的可加热的静态混料胶管，然后施胶到锂离子电池发热元器件上，采用波长395nm、功率为600mW/cm²～800mW/cm²的UV-LED灯照射施胶部分20s进行第一次固化；紫外光照射固化后放置在室温条件下静置5小时进行第二次固化，以使环氧开环继续反应，得到样品。

实施例3

将质量份数为55份的三缩水甘油基对氨基苯酚(AFG-90#环氧树脂)和11份乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯加入反应釜中，升温至120℃，搅拌速度设置为250r/min，加入30份改性白石墨烯继续搅拌至均匀，然后加入1.5份2-羟基-2-甲基苯丙酮(Darocur 1173D)和1.5份1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure 184D)继续搅拌直至均匀，制得膏状的第一组分，将所述第一组分收集于可加热的胶管中。

将质量份数为35份1,6-己二醇二丙烯酸酯、5份N,N-二甲基丙烯酰胺和5份丙烯酸异冰片酯、22份导热填料改性白石墨烯、22份二亚乙基三胺以及10份1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7加入到反应釜中，以150r/min搅拌速度混合均匀后，制得第二组分，将所述第二组分收集于胶管中并放置于低于50℃的环境下储存备用。

将第一组分放入点胶机中，设置温度120℃；将第二组分放入另一点胶机中，温度为室温。调整两胶管的出料速度为1.5:1，在两胶管混合处安装长径比为12：1的可加热的静态混料胶管，然后施胶到锂离子电池发热元器件上，采用波长365nm、功率为600～800mW/cm²的UV-LED灯照射施胶部分25s进行第一次固化；紫外光照射固化后放置在室温条件下静置4小时进行第二次固化，以使环氧开环继续反应，得到样品。

对比例

采用市售的双组份环氧导热胶，双组份环氧导热胶包括组分a和组分b，组分a的黏度为100000cps，组分b的黏度为35cps。使用时，组分a与组分b的质量比为100：6。后续步骤与实施例相同。

请参阅表1，为实施例1-3以及对比例中对固化后得到的样品进行测试的结果。

表1

从表1中的测试结果可以看出：实施例1-3相较于对比例，有效缩短了的表面区域固化的时间，从而有效缩短加工时间，并且形成具有一定硬度的表面区域，对后续静置固化时产生定型作用，在静置固化过程中不影响工业生产进度；另外，实施例1-3中固化后的导热胶导热系数高，从而使得温升降低的幅度大，能够快速传递热量。

实施例4

与实施例1不同的是：添加二甲基聚硅氧烷(BYK-025)、三乙胺、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯。

其他均与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例5

与实施例2不同的是：添加二甲基聚硅氧烷(BYK-025)、二乙胺基丙胺、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯。

其他均与实施例2相同，这里不再赘述。

实施例6

与实施例3不同的是：添加聚丙二醇消泡剂DQ-Q019、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷。

其他均与实施例3相同，这里不再赘述。

请参阅表2，为实施例4-6以及对比例中对固化后得到的样品进行测试的结果。

表2

从表2中的测试结果可以看出：实施例4-6相较于实施例1-3增加了消泡剂以及抗氧化剂，在导热胶的表干时间、实干时间、初始硬度、最终硬度、导热系数以及温升降低等性能在不受实质性影响的前提下，有效改善了固化后的导热胶的外观，即实施例4-6的导热胶固化后外观无异常，没有气泡，且无黄变。

本申请提供的导热胶，通过成分的限定，可以采用两步固化法，首先在紫外光照射条件下表面区域迅速固化且具有一定的硬度以及一定的深度，再通过物理冷凝(即静置)，当环氧树脂冷却时，由于硬度较大的表面区域的定型，实现中心区域的固化过程中而不发生变形，即中心区域的固化工艺与电化学装置100后续制程可以同时进行，从而极大地缩短加工时间，从而提升生产效率。相对于传统的环氧固化，紫外光照射固化速度快；同时，环氧树脂在热熔融过程中与环氧树脂固化剂充分混合，体系在热熔的剩余热量与紫外光固化产生的热量作用下，能快速发生环氧基开环的加成固化反应，使得硬度继续增加。除此之外，高导热填料能大幅度提高导热系数，使得导热效果明显，丙烯酸酯单体本身具有极性基团、柔性链等特殊结构以及环氧开环的交联密度的控制，在反应后能得到粘结性好的导热胶。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种导热胶，其特征在于，所述导热胶包括第一组分和第二组分混合后固化形成的第一部分；

固化前，所述第一组分包括质量份数为50～70份的环氧树脂、10～20份的第一活性单体、3～5份的自由基引发剂以及10～30份的导热填料；

固化前，所述第二组分包括质量份数为30～50份的聚氨酯改性丙烯酸树脂、8～15份的第二活性单体、20～30份的环氧树脂固化剂以及17～25份的导热填料。

2.根据权利要求1所述的导热胶，其特征在于，用于形成所述聚氨酯改性丙烯酸树脂的预聚物包括聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯混合物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的导热胶，其特征在于，所述第二组分还包括质量份数为10～13份的固化促进剂。

4.根据权利要求1所述的导热胶，其特征在于，所述第二组分还包括质量份数为1～2份的抗氧剂。

5.根据权利要求1所述的导热胶，其特征在于，所述第一组分还包括质量份数为1～2份的消泡剂。

6.根据权利要求1所述的导热胶，其特征在于，所述环氧树脂选自间苯二酚双缩水甘油醚、均苯三酚三缩水甘油、双间苯二酚缩醛四缩水甘油醚、对胺基苯酚环氧树脂、三缩水甘油基对氨基苯酚、对羟基苯甲酸环氧树脂、海因环氧树脂、二氧化双环戊二烯、H-71环氧树脂、环氧值为0.14～0.56的双酚A型固态环氧树脂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的导热胶，其特征在于，所述环氧树脂固化剂选自三乙烯四胺、四乙烯五胺、二丙烯三胺、二甲氨基丙胺、3-二乙氨基丙胺、三甲基六亚甲基二胺、已二胺改性物以及二亚乙基三胺中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的导热胶，其特征在于，用于形成聚氨酯改性丙烯酸树脂的预聚物选自聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种；所述聚氨酯丙烯酸酯官能度在2-4之间。

9.根据权利要求1所述的导热胶，其特征在于，所述第一活性单体与所述第二活性单体均选自丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇类二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、4-羟丁基乙烯基醚和二乙二醇二乙烯基醚中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的导热胶，其特征在于，所述第一组分与所述第二组分的质量比为0.8-1.5:1。

11.一种电化学装置，其特征在于，所述电化学装置包括：

电芯，所述电芯包括电极组件、包装袋和极耳，所述电极组件容置于所述包装袋中，所述极耳电连接于所述电极组件；

电路板组件，所述电路板组件位于所述包装袋外，所述电路板组件连接于所述极耳；以及

导热胶，所述导热胶设置于所述电路板组件和/或外露于所述包装袋的所述极耳的表面。

12.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求10所述的电化学装置。

13.一种电化学装置的封装方法，所述电化学装置包括电芯、电路板组件和导热胶，所述电芯包括电极组件、包装袋和极耳，其特征在于，所述封装方法包括以下步骤：

将所述电极组件容置于所述包装袋中，所述极耳电连接于所述电极组件，部分所述极耳外露于所述包装袋；

将外露于所述包装袋的所述极耳电连接于所述电路板组件；以及

在所述电路板组件和/或外露于所述包装袋的所述极耳的表面形成如权利要求1-10任意一项所述的导热胶并固化。

14.根据权利要求13所述的电化学装置的封装方法，其特征在于，固化所述导热胶的步骤包括：

加热所述第一组分，加热的温度为80℃-130℃，以使所述环氧树脂熔融，并混合加热后的所述第一组分与所述第二组分；

通过紫外光照射所述导热胶，照射时间小于或等于60s，以固化所述导热胶的表面区域；以及

静置经过紫外光照射的所述导热胶，静置的时间为4h-8h，以固化所述表面区域包覆的中心区域，从而得到固化后的所述导热胶。

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