背景技术：
1、由于受更环保的交通方式、特别是减少co2排放的需求增长的驱动，近年来电动车辆已经成为增长最快的行业之一。电池是电动汽车的心脏。
2、电动车辆典型地包括包含多个电池电芯的电池组件，每个电池电芯都包含电解质。电池电芯可以以不同的构造布置，但是相互连接以提供整体电池组件。通常，组件包括用于保持电池电芯的模块和固定装置。
3、蓝色pet胶带传统上用于电动车辆中的电池电芯的绝缘。然而，pet胶带的使用存在一些缺点，例如，因为它是一种热塑性膜，所以它在较高温度下软化，并且尺寸稳定在较高温度下成为问题。另外，pet在温度超过大约110℃时熔融，这增加了电池起火的风险。这是电池制造商特别担忧的，因为使用pet膜制成的电池电芯使火势快速蔓延。最后，在pet膜的情况下，当发生快速温度变化时发生粘附力降低，这可能使电池短路。
4、同时，机动车行业对电池的能量密度的需求在增长。结果，存在移除电池组件中存在的模块和固定装置从而为电池电芯提供更多空间的趋势。这种技术被称为“无模组动力电池包(cell to pack，ctp)”技术。因为ctp电池组件或包中没有固定装置，所以电池包中的电池电芯必须用结构胶粘结到一起而形成块。粘结的单元需要在电动汽车的使用寿命期间挺过振动。因此，电池电芯之间的粘结强度是至关重要的。pet胶带对电池的铝基底具有约5mpa的低粘结强度，并且不能满足新技术的高要求。
5、作为传统pet胶带的可能替代，没有挥发性有机化合物(voc)并且对电池电芯的铝基底和用于ctp电池组件的结构胶两者都具有优异的粘合力的粉末涂料受到越来越多的关注。将此概念转化为现实所要克服的主要挑战之一是提供具有耐电解质性的涂层，即，具有不会由于与电解质接触而受负面影响的性能的涂层。
6、最低粉末涂料固化温度为120-130℃。然而，如果电池电芯中存在的电解质暴露于这些温度，则会损坏电解质。因此，必须先用粉末涂料涂覆电池电芯，然后用电解质进行填充。遗憾地，在电解质填充期间是不可避免溢出的，并且还会存在一些电解质蒸发。粉末涂料必须在与电解质接触之后保持其设计的电绝缘性以及其他性质。
7、这是个挑战，因为电解质中存在的化学品是高腐蚀性的。例如，锂电池含有溶剂、添加剂和锂盐，主要是六氟磷酸锂(lipf6)和其他锂基盐。当电解质在填充期间溢出时，电池电芯上的涂层与由lipf6和空气中存在的水的反应产生的有害的氢氟酸接触。如果发生大量溢出，则涂层非常快速地被破坏，并且即使发生少量溢出，涂层也被不可逆地损坏，例如失去绝缘性。电解质中存在的其他化学品例如溶剂在发生接触的情况下类似地对涂层的关键性质具有负面影响。例如，与电解质的接触通常使涂层变色、失去绝缘效果和/或失去对基底的粘附力。
8、其他类型的电池可以含有不同的盐，例如基于镍盐、钴盐和锰盐，但是它们全都倾向于含有相似的溶剂。溶剂的主要组分是碳酸亚乙酯(ec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)、羧酸酯和氟代醚。适合用于电池电芯的涂层必须能够禁受与这些溶剂以及在发生泄漏的情况下形成的腐蚀性化合物的接触。
技术实现思路
1、从第一方面来看，本发明提供了一种粒状涂料组合物，并且优选粉末涂料组合物，所述组合物包含：
2、(i)环氧树脂，
3、(ii)固化剂，其中所述固化剂包含咪唑啉环；
4、(iii)填充剂；和
5、(iv)脱气剂，优选苯偶姻，
6、其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为40-99重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
7、从另一方面来看，本发明提供了一种容纳有如上文所述的粒状涂料组合物并且优选粉末涂料组合物的容器。
8、从另一方面来看，本发明提供了一种用于制备如上文所述的粒状涂料组合物并且优选粉末涂料组合物的方法，所述方法包括：
9、(i)将环氧树脂、固化剂、填充剂和脱气剂共混以形成混合物，其中所述固化剂包含咪唑啉环；以及
10、(ii)将所述混合物挤出以形成颗粒。
11、从另一方面来看，本发明提供了如上文所述的粒状涂料组合物并且优选粉末涂料组合物用于涂覆基底、优选金属基底例如铝的用途。
12、从另一方面来看，本发明提供了一种用于使用如上文所述的粒状涂料组合物、优选粉末涂料组合物涂覆基底、优选金属基底例如铝的方法，所述方法包括：
13、i)将所述粒状涂料组合物涂布至所述基底；以及
14、ii)使所述粒状涂料组合物固化。
15、从另一方面来看，本发明提供了一种包含如上文所述的粒状涂料组合物并且优选粉末涂料组合物的涂层，优选固化的涂层。
16、从另一方面来看，本发明提供了一种被如上文所述的粒状涂料组合物并且优选粉末涂料组合物或如上文所述的涂层涂覆的基底，优选金属基底例如铝。
17、从另一方面来看，本发明提供了一种包含至少一个电池电芯的电池组件，其中所述至少一个电池电芯具有在至少一个表面上形成的涂层，并且所述涂层由包含以下组分的组合物形成：
18、(i)环氧树脂，
19、(ii)固化剂，其中所述固化剂包含咪唑环、咪唑啉环或咪唑烷环，并且优选地包含咪唑啉环；
20、(iii)填充剂；和
21、(iv)脱气剂，优选苯偶姻，并且
22、优选地其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为40-99重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
23、优选地，所述组合物如上文所述。
24、从另一方面来看，本发明提供了包含以下组分的粒状涂料组合物用于在基底、优选电池电芯的至少一个表面上形成耐电解质涂层的用途：
25、(i)环氧树脂，
26、(ii)固化剂，其中所述固化剂包含咪唑环、咪唑啉环或咪唑烷环，并且优选地包含咪唑啉环；
27、(iii)填充剂；和
28、(iv)脱气剂，优选苯偶姻；
29、优选地其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为40-99重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
30、从另一方面来看，本发明提供了包含以下组分的粒状涂料组合物用于保护基底、特别是电池电芯免受电解质影响的用途：
31、(i)环氧树脂，
32、(ii)固化剂，其中所述固化剂包含咪唑环、咪唑啉环或咪唑烷环，并且优选地包含咪唑啉环；
33、(iii)填充剂；和
34、(iv)脱气剂，优选苯偶姻；
35、优选地其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为40-99重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
36、从另一方面来看，本发明提供了包含以下组分的粒状涂料组合物用于涂覆电池电芯的至少一个铝表面的用途：
37、(i)环氧树脂，
38、(ii)固化剂，其中所述固化剂包含咪唑环、咪唑啉环或咪唑烷环，并且优选地包含咪唑啉环；
39、(iii)填充剂；和
40、(iv)脱气剂，优选苯偶姻；
41、优选地其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为40-99重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
42、从另一方面来看，本发明提供了包含以下组分的粒状涂料组合物用于在电池电芯上形成至少基础层的用途：
43、(i)环氧树脂，
44、(ii)固化剂，其中所述固化剂包含咪唑环、咪唑啉环或咪唑烷环，并且优选地包含咪唑啉环；
45、(iii)填充剂；和
46、(iv)脱气剂，优选苯偶姻；
47、优选地其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为40-99重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
48、从另一方面来看，本发明提供了包含以下组分的粒状涂料组合物用于涂覆电池电芯的用途：
49、(i)环氧树脂，
50、(ii)固化剂，其中所述固化剂包含咪唑环、咪唑啉环或咪唑烷环，并且优选地包含咪唑啉环；
51、(iii)填充剂；和
52、(iv)脱气剂，优选苯偶姻；
53、优选地其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为40-99重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
54、从另一方面来看，本发明提供了一种用于保护表面免受电解质损坏的方法，所述方法包括：
55、(a)将粒状涂料组合物涂布到所述表面上；以及
56、(b)使所述涂料组合物固化以获得涂层，
57、其中所述粒状涂料组合物包含：
58、(i)环氧树脂，
59、(ii)固化剂，其中所述固化剂包含咪唑环、咪唑啉环或咪唑烷环，并且优选地包含咪唑啉环；
60、(iii)填充剂；和
61、(iv)脱气剂，优选苯偶姻，
62、优选地其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为40-99重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
63、从另一方面来看，本发明提供了一种在基底上的涂层暴露于(例如接触)电解质之后保留所述涂层的电绝缘性的方法，所述方法包括：
64、(a)将粒状涂料组合物涂布到所述表面上；以及
65、(b)使所述涂料组合物固化以获得涂层，
66、其中所述粒状涂料组合物包含：
67、(i)环氧树脂，
68、(ii)固化剂，其中所述固化剂包含咪唑环、咪唑啉环或咪唑烷环，并且优选地包含咪唑啉环；
69、(iii)填充剂；和
70、(iv)脱气剂，优选苯偶姻。
71、优选地其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为40-99重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
72、定义
73、如本文所使用的，术语“粒状涂料组合物”是指当将其涂布至表面并且加热例如固化时在表面上形成涂层的颗粒的混合物。
74、如本文所使用的，术语“粉末涂料组合物”是指当将其涂布至表面并且加热例如固化时在表面上形成涂层的干燥的自由流动粉末。典型地，构成粉末的颗粒的平均直径为10至120μm。
75、如本文所使用的，术语“环氧的(epoxy)”是指三原子环醚。
76、如本文所使用的，术语“环氧系”是指包含环氧基和/或改性环氧基的聚合物或低聚物。术语环氧系粘结剂涵盖了具有传统环氧主链但是其中环氧端基用例如丙烯酸或甲基丙烯酸官能团改性的粘结剂，所述丙烯酸或甲基丙烯酸官能团可以用与环氧基相同的固化剂进行固化。环氧粘结剂会包含至少一些环氧基。术语“环氧的(epoxy)”与“环氧(epoxide)”可互换地使用。
77、如本文所使用的，术语“固体环氧树脂”是指在环境温度和压力(25℃和1atm)下为固体的环氧聚合物。因此，术语“固体”是指环氧系粘结剂的物理状态。
78、如本文所使用的，短语“环氧当量重量”或“eew”是指提供1摩尔环氧基所需的环氧树脂的克数。其通过astm d-1652测量。
79、除非另外指明，否则如本文所使用的，术语“分子量”是指重均分子量(mw)。
80、如本文所使用的，术语“固化剂”是指当与环氧树脂混合时通过在聚合物内产生交联而生成固化或硬化涂层的化合物。有时，固化剂被称为硬化剂。
81、如本文所使用的，术语“固化促进剂”和“促进剂”同义地使用，并且是指提高使涂料固化或硬化的固化反应的速率的化合物。
82、如本文所使用的，术语“填充剂”是指固体颗粒。典型地，将填充剂掺入到粒状涂料组合物中以增加它们的容量。有时，填充剂被称为“增量剂”。
83、如本文所使用的，术语“球形”在关于颗粒使用时，涵盖了大致球形和球形的颗粒。大致球形的颗粒在x、y和z维度的每个维度中的尺寸相同，相差±1.2μm，更优选地±0.6μm。
84、如本文所使用的，术语“平均直径”是指通过iso 22412:2017使用malvernmastersizer 2000测定的z-平均直径大小。
85、如本文所使用的，术语d90是指90％的颗粒的直径小于记载值时的大小。
86、如本文所使用的，术语d50是指50％的颗粒的直径小于记载值时的大小。
87、如本文所使用的，术语d10是指10％的颗粒的直径小于记载值时的大小。
88、如本文所使用的，术语“脱气剂”是指加入到组合物中以除去气体例如空气和/或促进气体溶解从而避免在形成后的涂层中形成针孔或气泡的化合物。
89、如本文所使用的，术语“流平剂”是指在熔融阶段期间加入到粒状涂料组合物中以例如通过破坏粉末内的颗粒之间的弱结合和/或通过润滑移动来促进粉末流动的化合物。
90、如本文所使用的，术语“流动性添加剂”或“流动剂”是指加入到粒状涂料组合物中以降低表面张力和减少表面缺陷(例如凹坑(crater)、针孔和鱼眼状裂纹(fish eye))并且提高表面平滑性的化合物。
91、如本文所使用的，术语“彩色颜料”是加入到组合物中以提供颜色的颜料。彩色颜料包括白色颜料，比如tio2。
92、如本文所使用的，术语“流变改性剂”是指改善涂料组合物的稠度均匀性和涂布性的化合物。
93、如本文所使用的，当术语“重量％(wt％)”关于涂料组合物使用时，是指相对于组合物总重量的组合物中的各个组分的重量。任何给定涂料组合物的总重量％为100重量％。
1.一种粒状涂料组合物，优选地粉末涂料组合物，所述组合物包含：
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述固化剂包含2-苯基-2-咪唑啉，或更优选地由2-苯基-2-咪唑啉组成。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述环氧树脂的环氧当量重量(eew)为200-1950g/eq，优选200-1300g/eq，并且更优选400-1300g/eq。
4.根据任一项前述权利要求所述的组合物，其中所述环氧树脂选自双酚a系环氧树脂、酚醛清漆改性的双酚a系环氧树脂、双酚f环氧树脂、异氰酸酯改性的双酚a环氧树脂以及它们的各种混合物，优选地选自双酚a系环氧树脂、酚醛清漆改性的双酚a系环氧树脂以及它们的各种混合物，并且更优选为双酚a系环氧树脂。
5.根据任一项前述权利要求所述的组合物，其中基于所述粒状涂料组合物的总重量，环氧粘结剂体系的总量为50-95重量％，并且仍更优选为60-90重量％，其中所述体系包含所述环氧树脂和所述固化剂。
6.根据任一项前述权利要求所述的组合物，所述组合物包含基于所述粒状涂料组合物的总重量为38-99重量％、优选40-99重量％、更优选50-95重量％、仍更优选55-95重量％并且还更优选60-90重量％的环氧树脂，和/或基于环氧树脂的量为1-35重量％、更优选1.5-20重量％并且仍更优选2-15重量％的固化剂。
7.根据任一项前述权利要求所述的组合物，其中所述填充剂选自硫酸钡、优选沉淀硫酸钡、云母、滑石、硅灰石(偏硅酸钙)、玻璃薄片、霞石、高岭土、白云石、硅藻土、氮化硼、氧化铝、氢氧化铝以及它们的各种混合物，并且更优选地选自硫酸钡、优选沉淀硫酸钡、高岭土以及它们的各种混合物。
8.根据任一项前述权利要求所述的组合物，所述组合物包含基于所述粒状涂料组合物的总重量为0.01-60重量％、更优选1.5-50重量％并且仍更优选10-38重量％的填充剂。
9.根据任一项前述权利要求所述的组合物，所述组合物包含基于所述粒状涂料组合物的总重量为0.15-0.45重量％、更优选0.17-0.4重量％并且仍更优选0.2-0.35重量％的脱气剂。
10.一种容纳有根据权利要求1至9中任一项所述的粒状涂料组合物的容器。
11.一种用于制备根据权利要求1至9中任一项所述的粒状涂料组合物的方法，所述方法包括：
12.根据权利要求1至9中任一项所述的粒状涂料组合物用于涂覆基底、优选金属基底、例如铝的用途。
13.一种用于用根据权利要求1至9中任一项所述的粒状涂料组合物涂覆基底、优选金属基底、例如铝的方法，所述方法包括：
14.一种包含根据权利要求1至9中任一项所述的粒状涂料组合物的涂层，优选固化的涂层。
15.一种被根据权利要求1至9中任一项所述的粒状涂料组合物或根据权利要求14所述的涂层涂覆的基底，优选金属基底，例如铝。
16.一种包含至少一个电池电芯的电池组件，其中所述至少一个电池电芯具有形成在至少一个表面上的涂层，并且所述涂层由包含以下组分的组合物形成：
17.根据权利要求15所述的电池组件，其中所述组合物如权利要求1-9中任一项所述。
18.包含以下组分的粒状涂料组合物用于在基底、优选电池电芯的至少一个表面上形成耐电解质涂层的用途：
19.包含以下组分的粒状涂料组合物用于保护基底、特别是电池电芯免受电解质影响的用途：
20.包含以下组分的粒状涂料组合物用于涂覆电池电芯的至少一个铝表面的用途：
21.包含以下组分的粒状涂料组合物用于在电池电芯上形成至少基础层的用途：
22.包含以下组分的粒状涂料组合物用于涂覆电池电芯的用途：
23.根据权利要求17至21中任一项所述的用途，其中所述组合物如权利要求1-9中任一项所述。
24.一种用于保护表面免受电解质损坏的方法，所述方法包括：
25.一种在基底上的涂层暴露于(例如接触)电解质之后保留所述涂层的电绝缘性的方法，所述方法包括：
26.根据权利要求21或22所述的方法，其中所述组合物如权利要求1-9中任一项所述。
