本發(fā)明涉及防火材料，具體涉及一種鋰離子電池防火貼及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著社會的發(fā)展和科學(xué)的進步，汽車的能源越來越多樣化，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了混合動力汽車和純電動汽車等新能源汽車，新能源汽車在使用過程中由于電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)熱速率遠高于散熱速率，大量熱量在電池內(nèi)部積累導(dǎo)致電池溫度急速上升，或者受到穿刺后，會引起電池起火或爆炸，造成電池的熱失控。電池?zé)崾Э睾笥谢鹧鎳姵?，造成火?zāi)和人員傷亡。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為克服上述缺點，本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋰離子電池防火貼，能有效防止電池?zé)崾Э睾笥谢鹧鎳姵觯苊庠斐苫馂?zāi)和人員傷亡。

2、為了達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種鋰離子電池的防火貼，包括陶瓷化硅橡膠層，以及設(shè)置在所述陶瓷化硅橡膠層上側(cè)面和下側(cè)面的防火加強層。

3、按重量計，陶瓷化硅橡膠層的制備原料包括硅橡膠20~70份、成瓷填料10～20份、硅烷偶聯(lián)劑0.5～5份、熔融助劑1～3、硫化劑1～3份，結(jié)構(gòu)控制劑0.1~5份、鉑催化劑0.2～1.5份；

4、防火加強層的制備原料包括丙烯酸乳液10~15份、陶瓷纖維50~100份、水合物20~35份、膨脹粉料5~10份。

5、進一步地，所述防火貼的厚度為0.5-5mm，所述陶瓷化硅橡膠層與所述防火層貼厚度比為1:0.5~2。

6、進一步地，硅橡膠選自二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠和氟硅橡膠中的一種或多種。

7、進一步地，成瓷填料選自石英粉、云母粉、三氧化二硼粒徑、蒙脫土、硅灰石、氫氧化鋁、碳酸鈣、高嶺土、硅酸鋁纖維、針狀硅灰石中的一種或多種。

8、進一步地，硅烷偶聯(lián)劑選自γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、巰丙基三甲氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或幾種混合物。

9、進一步地，熔融助劑為低熔點玻璃粉、硼酸鋅、氧化硼中的一種或多種；低熔點玻璃粉的熔點范圍為350～650℃。

10、進一步地，所述硫化劑為過氧化雙(2,4-二氯苯甲酰)。

11、進一步地，結(jié)構(gòu)控制劑選自羥基硅油、高乙烯基硅油中的一種或多種；

12、進一步地，所述的鉑催化劑選自鉑-四氫呋喃絡(luò)合物、鉑-乙烯基絡(luò)合物或氯鉑酸-辛醇絡(luò)合物。

13、進一步地，成瓷填料為酸鋁纖維和針狀硅灰石的混合物，其中硅酸鋁纖維和針狀硅灰石的質(zhì)量比為1:1~2。

14、進一步地，所述膨脹粉料和所述水合物的質(zhì)量比為1:2~7。示例性地，所述膨脹粉料和所述水合物的質(zhì)量比為1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7或其中的任意兩者組成的范圍。

15、進一步地，所述陶瓷纖維包括陶瓷纖維噴吹棉、陶瓷纖維甩絲綿和陶瓷纖維高鋁棉中的一種或幾種。

16、進一步地，水合物選自三水合鋁、三水合氧化鋁、十六水合硫酸鋁、十二水合硫酸鋁鉀、七水合硫酸鎂、六水合氯化鎂和十水合四硼酸鈉中任一種或多種。

17、進一步地，膨脹粉料選自蛭石、膨脹珍珠巖粉料中任一種或多種。

18、進一步地，防火加強層的制備原料還包括耐磨補強劑1~2份、固化劑1~2、分散劑1~2。

19、進一步地，耐磨補強劑選自二氧化硅、氮化硼、鈦化硼中一種或多種；

20、進一步地，所述固化劑為聚醚胺。

21、進一步地，所述分散劑為聚醚改性聚硅氧烷。

22、一種如上所述的鋰離子防火貼的制備方法，包括以下步驟：

23、s1、硅橡膠20~70份、結(jié)構(gòu)控制劑0.1~5份放入高速攪拌機中，2000-4000r/min條件下分散5-10min得到無機混合填料a；

24、s2、將混合填料a、熔融助劑1-3份、硅烷偶聯(lián)劑0.5-5份、成瓷填料10~20份在捏合機中進行混煉，得到膠料b；

25、s3、將膠料b投入強制喂料機，通過強制喂料機將膠料b擠入雙螺桿擠出機進行硫化，硫化溫度為120~185℃，硫化后的膠料b，經(jīng)片材?？跀D出的膠料b制備成陶瓷化硅橡膠層；

26、s4、陶瓷化硅橡膠層與防火層貼合后送入輥式壓延機進行壓延成復(fù)合層防火貼，壓延厚度為0.5-5mm。陶瓷化硅橡膠層與防火層貼厚度比為1:0.5~2。

27、進一步地，防火層的制備步驟包括如下步驟：

28、s41、將50~100份直徑為2～4μm的陶瓷纖維甩絲綿加入250~500份水中，采用高速離心攪拌機進行攪拌。纖維分散均勻后。再加入膨脹粉料5~10份、水合物20~35份、耐磨補強劑1~2份、固化劑1~2份、分散劑1~2份，丙烯酸乳液10~15份，得到漿料。

29、s42、將所述漿料依次進行布漿壓延，用壓輥壓榨，再真空脫水成型。

30、s43、將成型后的材料在常溫下浸漬于丙烯酸乳液中，丙烯酸乳液的固含量為52％，得到加強防火層。

31、本發(fā)明的有益效果是：

32、1）本發(fā)明的熱失控防火貼適合用于電池模組，能夠有效防止電池模組熱失控，扼制電池起火、爆炸的發(fā)生。

33、2）陶瓷化硅橡膠層具有橡膠的彈性性質(zhì)，在電池發(fā)生碰撞時會因陶瓷化硅橡膠層的彈性力作用而對電池起到保護作用，能夠避免電池在運輸途中發(fā)生碰撞受損等現(xiàn)象。另外，在外界發(fā)生火災(zāi)時，陶瓷化硅橡膠層由于具有阻燃耐火性能而將火源阻擋在電池本體外，即使外界火焰超過陶瓷化硅橡膠層的耐火溫度，陶瓷化硅橡膠層也將燒蝕形成一陶瓷保護殼，該陶瓷保護殼能夠隔熱并且阻止火焰進一步向電池本體延伸。

34、3）防火加強層通過同時加入水合物和膨脹粉料，并對水合物和膨脹粉料的質(zhì)量比進行控制，使防火加強層具有很好的防火效果。

35、4）通過同時設(shè)置陶瓷化硅橡膠層和防火加強層，其防火效果優(yōu)于單獨設(shè)置防火加強層或陶瓷化硅橡膠層。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電池的防火貼，其特征在于，包括陶瓷化硅橡膠層，以及設(shè)置在所述陶瓷化硅橡膠層上側(cè)面和下側(cè)面的防火加強層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的防火貼，其特征在于，所述防火貼的厚度為0.5-5mm，所述陶瓷化硅橡膠層與所述防火層貼厚度比為1:0.5~2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的防火貼，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的防火貼，其特征在于，成瓷填料為酸鋁纖維和針狀硅灰石的混合物，其中硅酸鋁纖維和針狀硅灰石的質(zhì)量比為1:1~2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的防火貼，其特征在于，所述膨脹粉料和所述水合物的質(zhì)量比為1:2~7。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的防火貼，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的防火貼，其特征在于，按重量計，防火加強層的制備原料還包括耐磨補強劑1~2份、固化劑1~2、分散劑1~2。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池的防火貼，其特征在于，

9.制備權(quán)利要求1-8任一項所述的鋰離子電池防火貼的方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池的防火貼的制備方法，其特征在于，防火層的制備步驟包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池防火貼及其制備方法，其中鋰離子電池防火貼包括陶瓷化硅橡膠層，以及設(shè)置在所述陶瓷化硅橡膠層上側(cè)面和下側(cè)面的防火加強層。按重量計，陶瓷化硅橡膠層的制備原料包括硅橡膠20~70份、成瓷填料10～20份、硅烷偶聯(lián)劑0.5～5份、熔融助劑1～3、硫化劑1～3份，結(jié)構(gòu)控制劑0.1~5份、鉑催化劑0.2～1.5份；防火加強層的制備原料包括丙烯酸乳液10~15份、陶瓷纖維50~100份、水合物20~35份、膨脹粉料5~10份。通過同時設(shè)置陶瓷化硅橡膠層和防火加強層，其防火效果優(yōu)于單獨設(shè)置防火加強層或陶瓷化硅橡膠層。本發(fā)明的熱失控防火貼適合用于電池模組，能夠有效防止電池模組熱失控，扼制電池起火、爆炸的發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：馮笑,劉建國,翁蒙旗
受保護的技術(shù)使用者：星恒電源股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19