[發(fā)明專利]一種復(fù)合式鋰電池防火材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111393693.1
• 申請(qǐng)日: 2021-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN114197219B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曈;趙曉峰;郭芳威;余亞麗;蔡黃越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);明光市銘垚凹凸棒產(chǎn)業(yè)科技有限公司
• 主分類號(hào): D06N3/10
• 分類號(hào): D06N3/10;D06N3/00;D06N3/18;H01M50/10;H01M10/658
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種復(fù)合式鋰電池防火材料，其特征在于，該防火材料為三層復(fù)合涂層體系，由外層的耐燒蝕材料、中層的隔熱材料和最內(nèi)層的無機(jī)纖維編織物復(fù)合構(gòu)成，所述耐燒蝕材料、隔熱材料與無機(jī)纖維編織物的厚度比為1～5:2～10:2～10；

所述的耐燒蝕材料的原料由A組分和B組分按照質(zhì)量比1～2:1～3混合組成；

A組分包括以下重量份成分：室溫硫化有機(jī)硅橡膠20～40份，交聯(lián)劑1～2份，交聯(lián)抑制劑0.5～3份，氯鉑酸0.01～0.03份；

B組分包括以下重量份成分：溶劑4～8份，阻燃無機(jī)填料3～9份，偶聯(lián)劑0.2～1.6份，補(bǔ)強(qiáng)劑0.4～1份，分散劑0.1～0.8份；

所述的隔熱材料由C組分和D組分按照質(zhì)量比1～2:1～3混合組成，

C組分包括以下重量份成分：室溫硫化有機(jī)硅橡膠20～40份，交聯(lián)劑1～2份，交聯(lián)抑制劑0.5～3份，氯鉑酸0.01～0.03份，

D組分包括以下重量份成分：溶劑4～8份，隔熱無機(jī)填料3～9份，偶聯(lián)劑0.2～1.6份，補(bǔ)強(qiáng)劑0.4～1份，分散劑0.1～0.8份；

上述室溫硫化有機(jī)硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠、甲基雙苯基硅橡膠、乙烯基三甲氧基硅橡膠或二甲基二乙氧基硅橡膠的一種或者幾種的任意組合；

交聯(lián)劑為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或三甲氧基硅烷的一種或者幾種的任意組合；

交聯(lián)抑制劑為3-甲基-1-丁炔-3-醇、三甲基-1-戊炔-3-醇或3,5-二甲基-1-己炔-3-醇中的一種或幾種的任意組合；

溶劑為環(huán)己酮、乙酸丁酯、甲基硅油或者苯基硅油中的一種或者幾種；

阻燃無機(jī)填料為氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化鐵或蒙脫石中的一種或者幾種，粒徑范圍為0.25～1μm；

偶聯(lián)劑為KH-560或者KH-570的一種或者兩種；

補(bǔ)強(qiáng)劑為碳纖維、炭黑或者納米氣相二氧化硅的一種或者幾種；

分散劑為無定形炭黑；

隔熱無機(jī)填料為凹凸棒微球或者中空玻璃微球的一種或者兩種組合，其中凹凸棒微球是凹凸棒粘土精化后由噴霧法制成的直徑20-50μm的球形顆粒，中空玻璃微球粒徑范圍40-80μm，抗壓強(qiáng)度69MPa，密度0.60g/cm³，漂浮率92％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式鋰電池防火材料，其特征在于，所述的耐燒蝕材料是分別將A組分和B組分按其組成配比混合攪拌均勻，存儲(chǔ)備用；

使用時(shí)，將A組分和B組分按照質(zhì)量比1～2:1～3混合充分?jǐn)嚢瑁⒓尤脒m量溶劑調(diào)節(jié)粘度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式鋰電池防火材料，其特征在于，所述的隔熱材料是分別將C組分和D組分按其組成配比混合攪拌均勻，存儲(chǔ)備用；

使用時(shí)，將C組分和D組分按照質(zhì)量比1～2:1～3混合充分?jǐn)嚢瑁⒓尤脒m量溶劑調(diào)節(jié)粘度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式鋰電池防火材料，其特征在于，所述的無機(jī)纖維編織物為氧化鋁纖維布、莫來石纖維布、石英纖維布中的任一種或多種。

5.一種如權(quán)利要求1-4中任一所述的復(fù)合式鋰電池防火材料的制備方法，其特征在于，將所述的隔熱材料和耐燒蝕材料使用霧化噴槍依次均勻地涂覆在所述無機(jī)纖維編織物表面，并控制耐燒蝕材料、隔熱材料與無機(jī)纖維編織物的厚度比為1～5:2～10:2～10。

6.一種如權(quán)利要求1-4中任一所述的復(fù)合式鋰電池防火材料的應(yīng)用，其特征在于，將所述防火材料貼附于鋰電池殼體的基板上。