用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片及其生产工艺制造技术

本申请涉及硅胶隔热片技术领域，具体公开了一种用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片及其生产工艺。包括以下质量份的原料：二甲基生胶1份、陶瓷粉2

【技术实现步骤摘要】
用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片及其生产工艺


[0001]本申请涉及硅胶隔热片
，更具体地说，它涉及一种用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片及其生产工艺。

技术介绍

[0002]近年来新能源产业受到政策的大力扶持，发展迅速且推广效果较好，其中新能源汽车由于自身优势以及相应配套公共设施的完善，近年来逐渐受到大众的广泛认可和好评。而新能源汽车的续航里程和安全性能受新能源电池的直接影响，这也是目前新能源产业中备受关注的研发课题。
[0003]在新能源电池的研发生产中，新能源电池的隔热效果也是影响其续航性能的主要因素之一，这是因为在气温较低的时候，如果新能源电池的隔热效果不佳，则续航里程会大打折扣。较为常用手段是在电池包中电芯的之间用导热系数低的材料隔开，不仅能够在一定程度上减少低温导致续航下降的情况；并且在单块电芯出现热失控的情况下，可以有效隔绝热量向周边电芯扩散，保障周边电芯正常工作。
[0004]目前新能源电池的隔热材料主要是以硅胶材料为主的隔热片，但是就现状而言为了进一步研发续航性能更佳的新能源电池，进一步研发性能更佳的硅胶隔热片也是必要的。

技术实现思路

[0005]为了得到一种导热系数低且适合应用至新能源电池中的隔热片，本申请提供一种用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片及其生产工艺。
[0006]第一方面，本申请提供一种用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片，采用如下的技术方案：一种用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片，包括以下质量份的原料：二甲基生胶1份、陶瓷粉2
‑
3份、气凝胶粉体3
‑
5份、含氢硅油1份、硫化剂0.2
‑
0.5份。
[0007]通过采用上述技术方案，从制备的隔热片性能检测结果来看，其25℃导热系数≤0.035W/(m
·
k)，阻燃等级为V0，压缩应力为200N左右，邵氏硬度为80A左右。即上述隔热片的原料选择及配比能够达到较好的生产效果，使得制得的隔热片具有较低的导热系数，能够在新能源电池中起到有效的隔热作用；并且制得的隔热片较为优异的阻燃性能，也非常契合新能源电池所需的安全性；同时制得的隔热片自身具有较好的压缩回弹性能，并兼具较为合适的硬度，从而在隔热片应用至新能源电池中的时候，可以有效支撑电芯，并提供有效的缓冲作用，减少因隔热片硬度不足而影响电芯稳定性的情况。因此本申请制备得到的隔热片综合性能契合新能源电池的应用场景，具有较为优异的实用意义。
[0008]分析原因可能在于，首先陶瓷粉具有较好的阻燃性能，而气凝胶粉体的密度极低，固体导热占比很小，使得气凝胶粉体具有极低的导热系数。两者在体系中相互配合，在有效降低体系导热系数的同时提高体系阻燃性能；并且两者在体系中共同起到填料的作用，从
而使得制得的隔热片压缩应力和硬度均较为适合，契合新能源电池的应用场景。
[0009]另外，以含氢硅油配合二甲基生胶，可以有效提高陶瓷粉和气凝胶粉体在体系中的相容性，对于提高陶瓷粉和气凝胶粉体在体系中的分散性具有积极意义，进而减少出现隔热片掉粉的情况。同时含氢硅油相较于普通硅油具有更加的固化效果，对于体系生产过程中的固化过程具有积极意义。
[0010]综上，本申请所公开的原料及配比实用意义较强，制得的隔热片各方面性能能够很好地契合新能源电池的应用场景。
[0011]在一个具体的可实施方案中，所述二甲基生胶的粘度为800
‑
1000Pa.s。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述陶瓷粉的粒径为0.1
‑
5μm。
[0013]在一个具体的可实施方案中，所述气凝胶粉体为亲水型气凝胶粉体。
[0014]由于硅胶隔热片具有非常优异的绝缘性，很容易产生静电作用，而在新能源电池的应用环境中，隔热片所产生的静电作用对新能源电池的安全性能具有一定程度的安全隐患。
[0015]因此通过选用亲水型气凝胶粉体，制得的隔热片具有一定程度的吸湿性，从而有利于隔热片的静电逸散，进而达到提高隔热片的抗静电性能的效果，可以在一定程度上降低隔热片所产生的静电作用对新能源电池的安全隐患。
[0016]在一个具体的可实施方案中，所述含氢硅油的含氢量大于1.6％。
[0017]在一个具体的可实施方案中，所述陶瓷粉和气凝胶粉体均是经改性处理后得到，具体的改性操作如下：在超声环境下，分别将陶瓷粉原料和气凝胶粉体原料加入对应的阴离子表面活性剂溶液中，保持搅拌状态进行初步浸渍处理；初步浸渍完毕后，升温至40
‑
50℃，再加入硅烷偶联剂继续搅拌浸渍，浸渍完成后依次经过滤、干燥后得到改性处理后的陶瓷粉和改性处理后的气凝胶粉体，且滤液保存备用。
[0018]通过采用上述技术方案，首先经阴离子表面活性剂浸渍处理的陶瓷粉和气凝胶粉体，在电荷斥力效应的作用下，可以有效提高两者在体系中的分散效果，减少出现团聚等不良现象。另外，由于阴离子表面活性剂具有亲水基团和疏水基团，基于相似相容原理，阴离子表面活性剂的疏水侧倾向于与体系中的二甲基生胶、硅油相结合，而亲水侧则趋向于远离体系并位于隔热片表面；从而使得隔热片表面覆盖亲水极性基，可以有效维持隔热片的表面湿度，进而促进静电逸散；同时，阴离子表面活性剂自身所带的负电荷，也能够中和一部分体系中的正电荷，并且负电荷的存在也能够为体系内的静电逸散提供通道，进而可以有效提高隔热片的抗静电性能。
[0019]而陶瓷粉原料和气凝胶粉体原料在经阴离子表面活性剂初步浸渍后，再加入硅烷偶联剂进行二次浸渍，在进一步活化陶瓷粉和气凝胶粉体的同时，硅烷偶联剂的偶联作用使得两者在隔热片体系中的稳定性更佳，即不易出现掉粉的情况。并且硅烷偶联剂促使隔热片体系中各组分相互偶联，形成三维网络结构，在提高隔热片机械强度的基础上，三维网络结构也能够作为静电逸散的通道，从而进一步促使静电逸散，进而达到进一步提高隔热片抗静电性能的效果，能够基本消除隔热片所产生的静电作用对新能源电池的安全隐患。
[0020]在一个具体的可实施方案中，所述阴离子表面活性剂溶液的溶质为十二烷基磺酸钠和月桂酰肌氨酸钠按照质量比(2.5
‑
4.3)：1组成的混合物，所述阴离子表面活性剂溶液
的溶剂为水，所述阴离子表面活性剂溶液的质量浓度为20％
‑
30％。
[0021]通过采用上述技术方案，按照上述比例复配十二烷基磺酸钠和月桂酰肌氨酸钠作为阴离子表面活性剂，所达到的综合效果较差。并且两者均易溶于水，溶液配制较为方便，且不存在有机溶剂可能对体系所产生的负面作用。另外，配制阴离子表面活性剂溶液的质量浓度为20％
‑
30％，效果较佳。
[0022]第二方面，本申请提供一种用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片的生产工艺，采用如下的技术方案：一种用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片的生产工艺，包括以下步骤：1)混合二甲基生胶和陶瓷粉，高速分散后再加入气凝胶粉体，加压式真空密炼后，加入含氢硅油共混，接着再加入硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片，其特征在于，包括以下质量份的原料：二甲基生胶1份、陶瓷粉2
‑
3份、气凝胶粉体3
‑
5份、含氢硅油1份、硫化剂0.2
‑
0.5份。2.根据权利要求1所述的用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片，其特征在于，所述二甲基生胶的粘度为800
‑
1000Pa.s。3.根据权利要求1所述的用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片，其特征在于，所述陶瓷粉的粒径为0.1
‑
10μm。4.根据权利要求1所述的用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片，其特征在于，所述气凝胶粉体为亲水型气凝胶粉体。5.根据权利要求1所述的用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片，其特征在于，所述含氢硅油的含氢量大于1.6%。6.根据权利要求1所述的用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片，其特征在于，所述陶瓷粉和气凝胶粉体均是经改性处理后得到，具体的改性操作如下：在超声环境下，分别将陶瓷粉原料和气凝胶粉体原料加入对应的阴离子表面活性剂溶液中，保持搅拌状态进行初步浸渍处理；初步浸渍完毕后，升温至40
‑
50℃，再加入硅烷偶联剂继续搅拌浸渍，浸渍完成后依次经过滤、干燥后得到改性处理后的陶瓷粉和改性处理后的气凝胶粉体，且滤液保存备用。7.根据权利要求6所述的用于新能源电池的陶瓷硅胶隔热片，其特征在于，所述阴离子表面活性剂溶液的溶质为十二烷基磺酸钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫森源，
申请(专利权)人：强新正品苏州环保材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：