本發(fā)明涉及阻燃膜技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種具有良好阻燃性能的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件。

背景技術(shù)：

社會(huì)已經(jīng)從原來(lái)的蒸汽時(shí)代，電氣時(shí)代慢慢的轉(zhuǎn)變成了信息化時(shí)代。由于技術(shù)和產(chǎn)品功能的需要，電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大，電子產(chǎn)品的種類(lèi)以及功能也日益增加，但是，在追逐商業(yè)利益的時(shí)候，電子產(chǎn)品的可靠性問(wèn)題也愈來(lái)愈多，如造成人身心不愉快感覺(jué)的音響、圖像型號(hào)，機(jī)器錯(cuò)誤工作的型號(hào)噪音問(wèn)題，更重要的是，電子產(chǎn)品中廣泛使用的鋰電池出現(xiàn)直接影響消費(fèi)者生命和財(cái)產(chǎn)安全的自燃和爆炸問(wèn)題也逐漸增多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題或缺陷，并提供至少一個(gè)后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種具有良好阻燃性能以及沖擊性的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件，其能對(duì)電子產(chǎn)品中廣泛使用的鋰電池進(jìn)行保護(hù)，避免了電子產(chǎn)品中鋰電池在使用過(guò)程中自燃或者爆炸的問(wèn)題。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種具有更好的導(dǎo)熱性能的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件，由于多孔膜層具有凹型結(jié)構(gòu)的空腔結(jié)構(gòu)，其包括第一多孔膜層和第二多孔膜層，所述第一多孔膜層與所述第二多孔膜層構(gòu)成空腔結(jié)構(gòu)，所述空腔結(jié)構(gòu)中的空隙厚度為0.1～0.25μm，空隙內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)，可將電子產(chǎn)品中鋰電池使用過(guò)程中產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散出去，避免鋰電池使用或者充電過(guò)程中發(fā)熱引起電池?fù)p傷或者自燃爆炸等問(wèn)題，提高了使用安全性以及電子產(chǎn)品的壽命。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件，包括：

多孔膜層，其為凹型結(jié)構(gòu)，所述多孔膜層包括第一多孔膜層和第二多孔膜層，所述第一多孔膜層與所述第二多孔膜層構(gòu)成空腔結(jié)構(gòu)，所述空腔結(jié)構(gòu)中的空隙厚度為0.1～0.25μm，空隙內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)；

基膜層，其附著在所述第二多孔膜層上；

第一阻燃膜層，其沉積在所述基膜層上，且所述第一阻燃膜層位于左側(cè)所述第二多孔膜層上的基膜層上，所述第一阻燃膜層為含有摻雜納米銀的納米三氧化二銻顆粒，且所述第一阻燃膜層的厚度為0.06～0.1μm；

第二阻燃膜層，其沉積在所述基膜層上，且所述第二阻燃膜層位于右側(cè)所述第二多孔膜層上的基膜層上，所述第二阻燃膜層為含有摻雜納米三氧化二銻的氯化銻顆粒，且所述第二阻燃膜層的厚度為0.02～0.08μm。

優(yōu)選的是，其中，所述基膜層為苯乙烯-丙烯腈共聚物樹(shù)脂膜，所述基膜層的厚度為0.25～0.3μm。

優(yōu)選的是，其中，還包括第三阻燃膜層，其為納米三氧化二銻顆粒，且所述第三阻燃膜層的厚度為0.03～0.07μm，所述第三阻燃膜層沉積在所述第二阻燃膜層上。

優(yōu)選的是，其中，還包括第四阻燃膜層，其為納米三氧化二銻顆粒，且所述第四阻燃膜層的厚度為0.03～0.07μm，所述第四阻燃膜層沉積在所述第二阻燃膜層上。

優(yōu)選的是，其中，所述納米三氧化二銻顆粒的平均粒徑為55～85nm。

優(yōu)選的是，其中，導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱納米級(jí)硅脂和/或?qū)崾渲屑{米級(jí)硅脂和/或?qū)崾募{米顆粒平均粒徑為75～105nm。

本發(fā)明進(jìn)一步通過(guò)制備基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述方法包括如下步驟：

步驟一、將含有摻雜納米銀的納米三氧化二銻顆粒與粘合劑按質(zhì)量比為100﹕1～230﹕1混合均勻后沉積在基膜層上形成第一阻燃膜層；

步驟二、將摻雜納米三氧化二銻的氯化銻顆粒與粘合劑按質(zhì)量比為50﹕1～150﹕1混合均勻后沉積在基膜層上形成第二阻燃膜層；

步驟三、將上述形成的復(fù)合膜包覆在第二多孔膜層上形成基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件。

優(yōu)選的是，其中，所述步驟二與步驟三之間還包括步驟：將納米三氧化二銻顆粒與粘合劑按質(zhì)量比為200﹕1～250﹕1混合均勻后沉積在第一阻燃膜層上形成第三阻燃膜層。

優(yōu)選的是，其中，所述步驟二與步驟三之間還包括步驟：將納米三氧化二銻顆粒與粘合劑按質(zhì)量比為200﹕1～250﹕1混合均勻后沉積在第二阻燃膜層上形成第四阻燃膜層。

優(yōu)選的是，其中，所述粘合劑為聚氨酯。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

1、本發(fā)明提供的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件，通過(guò)設(shè)置多層阻燃膜層結(jié)構(gòu)，對(duì)電子產(chǎn)品廣泛使用的鋰電池進(jìn)行保護(hù)，提高了鋰電池的阻燃性能，避免了電子產(chǎn)品中鋰電池在使用過(guò)程中發(fā)生自燃或者爆炸問(wèn)題；

2、本發(fā)明提供的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件，由于通過(guò)設(shè)置納米結(jié)構(gòu)的阻燃膜層，不僅提高阻燃的性能，結(jié)構(gòu)層微型化，廣泛使用在迷你型電子產(chǎn)品的鋰電池保護(hù)中，且不需要對(duì)電子產(chǎn)品的進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造；

3、本發(fā)明提供的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件，由于使用兩層多孔膜層，采用凹型空腔結(jié)構(gòu)，空隙中填充導(dǎo)熱介質(zhì)，將鋰電池放置在凹型槽中，通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)將鋰電池使用過(guò)程或者充電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散出去，降低鋰電池本身的溫度，延長(zhǎng)鋰電池的使用壽命；

4、本發(fā)明提供的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件，由于使用兩層多孔膜層，采用雙層空腔結(jié)構(gòu)，空隙中填充導(dǎo)熱介質(zhì)，也同時(shí)提高了電子產(chǎn)品的彈性，抗沖擊性能增強(qiáng)；

5、本發(fā)明提供的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件，由于導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱平均粒徑為75～105nm的納米級(jí)硅脂和/或?qū)崾商岣咦枞寄さ膶?dǎo)熱性能；

6、本發(fā)明基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件的制備方法通過(guò)控制納米顆粒與粘合劑的比例，使得制得的阻燃膜層不僅保證阻燃性能好，同時(shí)不會(huì)致密性高而影響導(dǎo)熱。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件的多孔膜層的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。

圖1與圖2示出了本發(fā)明提供的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件，具體包括：

多孔膜層1，其為凹型結(jié)構(gòu)，所述多孔膜層1包括第一多孔膜層100和第二多孔膜層110，所述第一多孔膜層100與所述第二多孔膜層110構(gòu)成空腔結(jié)構(gòu)，所述空腔結(jié)構(gòu)中的空隙120厚度為0.1～0.25μm，空隙120內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)；

基膜層2，其附著在所述第二多孔膜層上，其中，基膜層2的結(jié)構(gòu)與所述多孔膜層1匹配，同樣也是凹型結(jié)構(gòu)；

第一阻燃膜層3，其沉積在所述基膜層1上，且所述第一阻燃膜層3位于左側(cè)所述第二多孔膜層110上的基膜層上，所述第一阻燃膜層3為含有摻雜納米銀的納米三氧化二銻顆粒，且所述第一阻燃膜層3的厚度為0.06～0.1μm；

第二阻燃膜層4，其沉積在所述基膜層2上，且所述第二阻燃膜層4位于右側(cè)所述第二多孔膜層110上的基膜層2上，所述第二阻燃膜層4為含有摻雜納米三氧化二銻的氯化銻顆粒，且所述第二阻燃膜層4的厚度為0.02～0.08μm。

其中，通過(guò)將凹型阻燃膜包覆在電子產(chǎn)品中的鋰電池外，可有效阻燃，避免了電子產(chǎn)品中鋰電池自燃或者爆炸給使用者造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失的問(wèn)題；同時(shí)，通過(guò)采用納米級(jí)的阻燃膜，結(jié)構(gòu)微型化，不影響電子產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)造型，同時(shí)提高了阻燃性能；采用多孔膜設(shè)置在阻燃膜的最內(nèi)層，通過(guò)雙層空腔結(jié)構(gòu)中的空隙設(shè)置的導(dǎo)熱介質(zhì)，可有效擴(kuò)散電子產(chǎn)品中鋰電池產(chǎn)生的熱量。降低電子產(chǎn)品鋰電池的溫度。同樣降低了鋰電池自燃或者爆炸的概率。同時(shí)，通過(guò)間隙不完全填充滿導(dǎo)熱介質(zhì)，使得阻燃膜具有一定的彈性，提高了阻燃膜的抗沖擊性能。進(jìn)而提高了鋰電池的抗沖擊性、抗壓性及抗摔性。

在其中一種實(shí)施例中，所述基膜層為苯乙烯-丙烯腈共聚物樹(shù)脂膜，所述基膜層的厚度為0.25～0.3μm。選擇具有阻燃功能的苯乙烯-丙烯腈共聚物樹(shù)脂膜作為基膜層，不僅提高阻燃膜的阻燃性能，而且有利于納米阻燃膜層沉積附著。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，還包括第三阻燃膜層5，其為納米三氧化二銻顆粒，且所述第三阻燃膜層5的厚度為0.03～0.07μm，所述第三阻燃膜層5沉積在所述第二阻燃膜層上。通過(guò)增加阻燃膜層的數(shù)量，提高阻燃膜的阻燃性能。

增加第三阻燃膜層，使得適合放熱量不同的鋰電池，同時(shí)對(duì)自燃或者爆炸危險(xiǎn)系數(shù)比較大的鋰電池選擇增加多層阻燃膜，降低自燃爆炸率，適用性廣，可根據(jù)不同的鋰電池選擇增加第三阻燃膜層?？蓮V泛應(yīng)用于不同裝置中的鋰電池。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，還包括第四阻燃膜層6，其為納米三氧化二銻顆粒，且所述第四阻燃膜層6的厚度為0.03～0.07μm，所述第四阻燃膜層6沉積在所述第二阻燃膜層上。通過(guò)鋰電池兩邊設(shè)置相同層數(shù)的阻燃膜層，對(duì)鋰電池進(jìn)行很好的保護(hù)，避免鋰電池自燃或者爆炸。

在另一種實(shí)施例中，所述納米三氧化二銻顆粒的平均粒徑為55～85nm。選擇納米顆粒小的阻燃成分制成阻燃膜，阻燃性能提高，結(jié)構(gòu)層微型化，可應(yīng)用于不同型號(hào)迷你微小化的電子產(chǎn)品，不會(huì)影響電子產(chǎn)品的構(gòu)造結(jié)構(gòu)。

在另一種實(shí)施例中，導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱納米級(jí)硅脂和/或?qū)崾?，其中納米級(jí)硅脂和/或?qū)崾募{米顆粒平均粒徑為75～105nm。采用納米級(jí)的導(dǎo)熱介質(zhì)，提高導(dǎo)熱率，增加阻燃膜的彈性，抗沖擊性能增強(qiáng)。

制備所述的基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將含有摻雜納米銀的納米三氧化二銻顆粒與粘合劑按質(zhì)量比為100﹕1～230﹕1混合均勻后沉積在基膜層上形成第一阻燃膜層；

步驟二、將摻雜納米三氧化二銻的氯化銻顆粒與粘合劑按質(zhì)量比為50﹕1～150﹕1混合均勻后沉積在基膜層上形成第二阻燃膜層；

步驟三、將上述形成的復(fù)合膜包覆在第二多孔膜層上形成基于銻納米材料的鋰電池用阻燃構(gòu)件。

在另一種實(shí)施例中，所述步驟二與步驟三之間還包括步驟：將納米三氧化二銻顆粒與粘合劑按質(zhì)量比為200﹕1～250﹕1混合均勻后沉積在第一阻燃膜層上形成第三阻燃膜層。

在另一種實(shí)施例中，所述步驟二與步驟三之間還包括步驟：將納米三氧化二銻顆粒與粘合劑按質(zhì)量比為200﹕1～250﹕1混合均勻后沉積在第二阻燃膜層上形成第四阻燃膜層。

在另一種實(shí)施例中，所述粘合劑為聚氨酯。

選擇聚氨酯作為粘合劑，由于其具有彈性高的優(yōu)點(diǎn)，提高阻燃膜的彈性，增強(qiáng)其可塑性，但是其也具有一定的保溫性能，為了使得電子產(chǎn)品產(chǎn)生的熱量通過(guò)阻燃膜擴(kuò)散出去，需要嚴(yán)格控制粘合劑的加入量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)聚氨酯粘合劑加入量高于250﹕1時(shí)，其大大增加了阻燃膜的保溫性能，雖然起到阻燃作用，但是使得電子產(chǎn)品運(yùn)行產(chǎn)生的熱量不能很好地?cái)U(kuò)散出去，但是當(dāng)聚氨酯粘合劑加入量低于50﹕1時(shí)，阻燃膜的納米顆粒不能很好地粘合到一起，嚴(yán)重影響阻燃膜的阻燃性能。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)雙層空腔結(jié)構(gòu)的多孔膜層包覆在鋰電池的外圍，阻燃構(gòu)件結(jié)構(gòu)與鋰電池構(gòu)造一致，在多孔膜的外部依次沉積基膜層、第一阻燃膜層、第二阻燃膜層，甚至第三阻燃膜層與第四阻燃膜層，提高了阻燃膜的阻燃性能，根據(jù)鋰電池容量大小不同添加第三阻燃膜層和第四阻燃膜層，可廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品的不同型號(hào)的鋰電池中，避免電子產(chǎn)品的鋰電池溫度過(guò)高或者故障引起的自燃或者爆炸問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)在雙層空腔結(jié)構(gòu)的空隙中填充納米級(jí)導(dǎo)熱顆粒，提高了阻燃膜的導(dǎo)熱性能，同時(shí)使得阻燃膜具有一定的彈性，抗沖擊性能增強(qiáng)。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。