[發(fā)明專利]一種防火隔熱材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110275616.X
• 申請(qǐng)日: 2021-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113047057B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岑海波;姜金燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市富程威科技有限公司
• 主分類號(hào): D06N3/04
• 分類號(hào): D06N3/04;D06N3/00;D06M13/513;H01M50/231;H01M50/229
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明提供一種防火隔熱材料及其制備方法和應(yīng)用。所述防火隔熱材料包括相貼合的基層和涂料層；所述涂料層由涂料制備得到；所述涂料包括如下重量份數(shù)的組分：生膠20～30份、增強(qiáng)劑20～30份、阻燃劑40～60份、成瓷填料3～10份、硅烷偶聯(lián)劑1～5份和硫化劑1～3份。將生膠和增強(qiáng)劑捏合，得到混煉膠A，將混煉膠A、阻燃劑、填料以及任選的催化劑、抑制劑捏合，得到混煉膠B后，將其與硫化劑混合，得到混煉膠C，在基層的任意一面涂布硅烷偶聯(lián)劑；將基層涂布有硅烷偶聯(lián)劑的一面和混煉膠B壓延后硫化，制備得到防火隔熱材料。本發(fā)明提供的防火隔熱材料具有較好的阻燃性、耐高溫性和隔熱性，以及較好的力學(xué)性能和電學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防火隔熱材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的提高，電動(dòng)汽車受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。電池作為電動(dòng)汽車的能量源，其安全性尤為重要。在新能源汽車的使用過(guò)程中，溫度對(duì)電池的性能有著重要的影響，電池的充放電反應(yīng)是在一定溫度內(nèi)發(fā)生的，溫度過(guò)高或者過(guò)低，電池都很難工作或者工作效率較低，并且在電池工作的過(guò)程中，隨著化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，電池內(nèi)部溫度并不等于環(huán)境溫度，這種溫度差對(duì)電池的性能同樣具有重要的影響。

動(dòng)力電池單體內(nèi)部放熱反應(yīng)引起不可控溫升的現(xiàn)象，叫做熱失控。鋰電池一旦出現(xiàn)熱失控，在宏觀上表現(xiàn)為電池包局部出現(xiàn)溫度異常，故障的電芯內(nèi)阻變大，這一過(guò)程如果伴隨著電動(dòng)汽車的充電或者放電，熱失控早期的電芯會(huì)因電流而發(fā)熱，加速故障電芯熱失控速度，且熱失控早期一旦未得到控制，熱量會(huì)持續(xù)聚集，故障電芯周圍的電芯溫度也很快升高，電芯溫度一旦超過(guò)60℃，電芯內(nèi)部的物質(zhì)會(huì)反應(yīng)分解，產(chǎn)生枝晶或者分解產(chǎn)生氧氣，此時(shí)電池內(nèi)部具有可燃物、助燃劑和溫度這三種條件，電芯就容易發(fā)生起火爆炸，最終影響到其它電池模組，危及人們的財(cái)產(chǎn)和生命安全。因此，如何降低動(dòng)力電池的溫度或者降低電池模組間的影響，保障人們的財(cái)產(chǎn)和生命安全已成為目前新能源電池的研究熱點(diǎn)。

例如，CN111446392A公開(kāi)了電池模組及電池包。所述電池模組包括多個(gè)電芯，相鄰兩個(gè)所述電芯之間設(shè)置有防火板和固固相變材料，所述防火板的側(cè)面與一所述電芯的側(cè)面相貼合，所述防火板的側(cè)面與所對(duì)應(yīng)的固固相變材料相貼合。該技術(shù)方案中，當(dāng)固固相變材料不能再吸收電芯產(chǎn)生的熱量時(shí)，電芯仍會(huì)發(fā)生起火爆炸，進(jìn)而可能會(huì)導(dǎo)致其他電芯和電池模組發(fā)生爆炸，危及人們的財(cái)產(chǎn)和生命安全。

CN111378283A公開(kāi)了新能源動(dòng)力電池包熱失控防火材料、及其制備方法和應(yīng)用。所述新能源動(dòng)力電池包熱失控防火材料按重量百分比包括如下原料組分：有機(jī)硅橡膠20～30％、納米二氧化硅20～30％、碳化硅5～10％、納米二氧化鋯1～5％、阻燃劑20～30％和芳綸纖維3～5％。該技術(shù)方案制備得到的新能源動(dòng)力電池包熱失控防火材料雖然具有較好的防火阻燃效果，但其撕裂強(qiáng)度較低，且生產(chǎn)成本較高，不適于新能源動(dòng)力電池包熱失控防火材料的工業(yè)化生產(chǎn)。

CN110001161A公開(kāi)了一種用于新能源電池的硅膠封裝件及其制備方法。所述硅膠封裝件包括硅橡膠層和包覆于所述硅橡膠層外表面的玻璃纖維布層，所述硅橡膠層包括如下重量份的原料組分：復(fù)合硅橡膠100份、增強(qiáng)劑25～35份、端羥基聚二甲基硅氧烷2～6份、二甲基硅油5～15份、復(fù)合增效劑75～85份、氨基偶聯(lián)劑0.1～0.5份和硬脂酸鋅0.1～0.5份。該技術(shù)方案中提供的硅膠封裝件的撕裂強(qiáng)度較差，且制備方法繁瑣。

因此，如何提供一種具有較好的阻燃性、耐高溫性和隔熱性，且具有較好的力學(xué)性能、制備方法簡(jiǎn)單的防火隔熱材料，已成目前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種防火隔熱材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)對(duì)防火隔熱材料中涂料組份的設(shè)計(jì)，制備得到的防火隔熱材料具有較好的阻燃性、耐高溫性和隔熱性，且具有較好的力學(xué)性能和電學(xué)性能，同時(shí)制備方法簡(jiǎn)單，適于防火隔熱材料的工業(yè)化生產(chǎn)。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：