[发明专利]一种防火隔热材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种防火隔热材料及其制备方法和应用。所述防火隔热材料包括相贴合的基层和涂料层；所述涂料层由涂料制备得到；所述涂料包括如下重量份数的组分：生胶20～30份、增强剂20～30份、阻燃剂40～60份、成瓷填料3～10份、硅烷偶联剂1～5份和硫化剂1～3份。将生胶和增强剂捏合，得到混炼胶A，将混炼胶A、阻燃剂、填料以及任选的催化剂、抑制剂捏合，得到混炼胶B后，将其与硫化剂混合，得到混炼胶C，在基层的任意一面涂布硅烷偶联剂；将基层涂布有硅烷偶联剂的一面和混炼胶B压延后硫化，制备得到防火隔热材料。本发明提供的防火隔热材料具有较好的阻燃性、耐高温性和隔热性，以及较好的力学性能和电学性能。

技术领域

本发明属于新能源电池技术领域，具体涉及一种防火隔热材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会的发展和人们环保意识的提高，电动汽车受到越来越广泛的关注。电池作为电动汽车的能量源，其安全性尤为重要。在新能源汽车的使用过程中，温度对电池的性能有着重要的影响，电池的充放电反应是在一定温度内发生的，温度过高或者过低，电池都很难工作或者工作效率较低，并且在电池工作的过程中，随着化学反应的发生，电池内部温度并不等于环境温度，这种温度差对电池的性能同样具有重要的影响。

动力电池单体内部放热反应引起不可控温升的现象，叫做热失控。锂电池一旦出现热失控，在宏观上表现为电池包局部出现温度异常，故障的电芯内阻变大，这一过程如果伴随着电动汽车的充电或者放电，热失控早期的电芯会因电流而发热，加速故障电芯热失控速度，且热失控早期一旦未得到控制，热量会持续聚集，故障电芯周围的电芯温度也很快升高，电芯温度一旦超过60℃，电芯内部的物质会反应分解，产生枝晶或者分解产生氧气，此时电池内部具有可燃物、助燃剂和温度这三种条件，电芯就容易发生起火爆炸，最终影响到其它电池模组，危及人们的财产和生命安全。因此，如何降低动力电池的温度或者降低电池模组间的影响，保障人们的财产和生命安全已成为目前新能源电池的研究热点。

例如，CN111446392A公开了电池模组及电池包。所述电池模组包括多个电芯，相邻两个所述电芯之间设置有防火板和固固相变材料，所述防火板的侧面与一所述电芯的侧面相贴合，所述防火板的侧面与所对应的固固相变材料相贴合。该技术方案中，当固固相变材料不能再吸收电芯产生的热量时，电芯仍会发生起火爆炸，进而可能会导致其他电芯和电池模组发生爆炸，危及人们的财产和生命安全。

CN111378283A公开了新能源动力电池包热失控防火材料、及其制备方法和应用。所述新能源动力电池包热失控防火材料按重量百分比包括如下原料组分：有机硅橡胶20～30％、纳米二氧化硅20～30％、碳化硅5～10％、纳米二氧化锆1～5％、阻燃剂20～30％和芳纶纤维3～5％。该技术方案制备得到的新能源动力电池包热失控防火材料虽然具有较好的防火阻燃效果，但其撕裂强度较低，且生产成本较高，不适于新能源动力电池包热失控防火材料的工业化生产。

CN110001161A公开了一种用于新能源电池的硅胶封装件及其制备方法。所述硅胶封装件包括硅橡胶层和包覆于所述硅橡胶层外表面的玻璃纤维布层，所述硅橡胶层包括如下重量份的原料组分：复合硅橡胶100份、增强剂25～35份、端羟基聚二甲基硅氧烷2～6份、二甲基硅油5～15份、复合增效剂75～85份、氨基偶联剂0.1～0.5份和硬脂酸锌0.1～0.5份。该技术方案中提供的硅胶封装件的撕裂强度较差，且制备方法繁琐。

因此，如何提供一种具有较好的阻燃性、耐高温性和隔热性，且具有较好的力学性能、制备方法简单的防火隔热材料，已成目前亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防火隔热材料及其制备方法和应用。本发明通过对防火隔热材料中涂料组份的设计，制备得到的防火隔热材料具有较好的阻燃性、耐高温性和隔热性，且具有较好的力学性能和电学性能，同时制备方法简单，适于防火隔热材料的工业化生产。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：