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电池用胶粘剂的发展现状 Worson_cally 在全球原电池、可充电电池产业中， 80 年代普通锌锰电池发展最为迅速，进入 90 年代碱性锌锰电池则因其较高的性价比优势而呈现强劲的增长走势，两者共同占有 原电池市场的 80%以上。具有高比能量、长寿命的锂离子电池，虽然价格较贵，但在 医用电子设备、 智能卡、 支撑电源及军用电子装备等市场中成为主要选择,尽管市场不 大(约占 12%)却是不可缺少的。作为应用范围最广、用量最大的化学电源，铅酸蓄电 池行业的机遇与挑战并存，随着能源、交通、通信等基础产业的迅速倔起以及“十五” 计划的实施，铅酸蓄电池的需求以每年 15%—40%的速度增长， 2001 年全国铅酸蓄电 池产量达到 2000 万 kW-h 以上。尽管如此,其他高比能量的蓄电池如金属氢化物镍 (MH — Ni)蓄电池和锂离子蓄电池以及高效低价无污染的太阳能电池将成为铅酸蓄电池 强有力的竞争者。胶粘剂作为电池产业的一种原材料，虽然用量较少，但对电池的使 用性能、产品质量有非常大的影响。本文将对碱性电池、铅酸蓄电池、太阳能电池、 MH — Ni 电池和锂离子电池所使用的胶粘剂类别、配方、性能等情况作一简要介绍。 1 电池胶粘剂的现状 1.1 碱性电池密封胶 碱性电池的密封质量和许多因素有关，除了被粘接件的表面处理外，主要与所用胶粘 剂有关。环氧树脂胶粘剂具有优良的耐碱性和电绝缘性，是较为理想的碱性电池密封 胶粘剂。环氧树脂有各种不同的规格型号，以其为基料的胶粘剂的性能也各不相同。 由于环氧树脂是热固性树脂，需加入固化剂才干固化，为改善树脂固化后的脆性，需 加入适量的增韧剂，有时为改善某些固化条件和性能，还需加入适量的促进剂、催化 剂、偶联剂、稀释剂及某些添加剂等。配方中的每一种成份都影响胶接性能。由于基 料、增韧剂和固化剂等成份配比不同，所以就产生了性能各异的胶粘剂配方。张海以 环氧树脂E -44 为基料，以 2— 甲基咪唑为固化剂，以聚硫橡胶和聚酰胺为增韧剂的 环氧—聚硫胶粘剂可作为一次和二次电池的结构胶粘剂， 也适合于作瑞尼镍H 2— O2 燃料电池的粘接密封胶粘剂，其剪切强度为 18.5MPa ，升温固化时为 21.86MPa ， 最高可达 24.19MPa ，已超过了美国航空结构胶 MMM —A— 132 标准中类型I中的 二级标准 (二级标准为室温下剪切强度 17.22MPa) 。许茂桦等 [4]制备的无溶剂型聚氨 酯结构封口胶克服了环氧胶粘剂的缺点，羟基化合物组分采用了改性环氧树脂，与日 本的 SG-EPO 系列类同 (带有极性基团和反应官能团的柔性份子链或者链段引进环氧的 交联结构中，形成互穿网路 IPN 或者软硬链段相嵌的嵌段结构 ) ，改性后的环氧顽强而 富有弹性。固化剂与普通 SG 环氧胶不同，而是采用了份子量和官能度可以调控的异 氰酸酯交联剂 ,固化产物为聚氨酯结构。用改性环氧树脂与异氰酸酯进行调配 ,两者质 量比为 10 ~ 30 ，其固化时间在 4 ~ 14 天内 ,耐碱，与基体结合好，具有柔性，已大批 量用于生产 LR6 电池 ,防漏率 99.6% 。 1.2 铅酸蓄电池胶粘剂 对于铅酸蓄电池用胶粘剂来说，除要求耐酸性优良以外，还要求其对铅、三元乙丙橡 胶、 ABS 三者有较强的粘合力 ,并要求室温下进行无溶剂操作和室温固化。环氧类胶 粘剂具有粘接力强、收缩率低、电绝缘性良好、力学强度高、耐碱性较好等优点，因 而在实际生产中应用较广。但由于环氧树脂结构中存在大量醚键结构，容易与质子作 用，耐酸性不佳，从而限制了它的应用范围。孟季茹等开辟了一种能低温固化、耐酸 性能良好的双组分环氧防腐胶粘剂。 甲组分包括： E — 44 环氧树脂 (100 份,质量份数， 以下同 )、酚醛环氧树脂F — 44(40 份)、环氧氯丙烷 (20 ~ 25 份)、滑石粉 (18 份)、云 母粉 (20 份)、石英粉 (35 份)、锐钛型二氧化钛 (15 分);乙组分包括 :T — 31 固化剂 (45 份)、低份子量聚酰胺 (651)(10 份)、促进剂 DMP — 30(3 份)、偶联剂 KH — 550(2 份)。 该胶层在 10℃固化 24h后的粘接强度已基本达到要求 (10MPa) ，胶层经过 40%硫 酸溶液浸泡后其粘接性能有所提高，这主要是由于浸泡前胶层固化不太彻底、胶层致 密且耐酸性较佳的结果。该胶层的粘接强度已彻底符合铅酸蓄电池的要求。余逸等选 择具有一定韧性双酚A型环氧树脂 CYD128 作为主体树脂 (20 份),选用柔性环氧树脂 作为主要增韧剂 (20