[发明专利]一种具有防火性能的蓄电池外壳材料

说明书

本发明属于材料领域，涉及一种具有防火性能的蓄电池外壳材料，所述的外壳由内向外依次包括有金属层、聚丙烯塑料层，陶瓷化硅橡胶层，其中，陶瓷化硅橡胶层按照重量份数计，由以下原料制备而成：硅橡胶100份、成瓷填料20～60份、助熔剂5～15份、铂催化剂0.2～1.5份、羟基硅油2～8份、硫化剂2～4份，其中，成瓷填料为硅酸铝纤维和针状硅灰石的混合物，其中硅酸铝纤维和针状硅灰石的质量比为15～25:30～40。本发明采用多种材料相互配合共同构建蓄电池外壳材料，最外层的陶瓷化硅橡胶层能够保证蓄电池具有良好的防火性能，当外界放生火灾时，陶瓷化硅橡胶能够转变成具有致密结构的陶瓷体，防止外部火焰侵入引起内部材料的燃烧，又能避免电池液因容器破坏导致泄漏而发生爆炸的危险。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种蓄电池外壳材料，具体涉及一种具有防火性能的蓄电池外壳材料。

背景技术

蓄电池(Storage Battery)是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。它的工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出。蓄电池的外壳主要为塑料材质，通常选用聚丙烯、ABS等塑料，为了达到防火阻燃的要求，都会在基体中加入阻燃剂，绝大部分是含卤阻燃剂，包括各种含氯、含溴化合物，在燃烧时会产生有害物质和大量烟雾。而选用其它非卤素阻燃剂又存在着阻燃效果差、添加量大的缺点。

陶瓷化橡胶材料是近年来出现的一种新型防火阻燃材料，它是在橡胶基体中添加一定的成瓷填料和助熔剂制得的复合材料，其在常温下能够保持良好的弹性和力学性能，当遇到明火或处于高温环境时，这种复合材料能转变为具有自支撑性的陶瓷体，从而阻止火焰蔓延，达到防火目的。陶瓷化橡胶材料具有广阔的应用前景，特别是用作电线电缆的绝缘材料，能防止火焰进一步向电线电缆内部蔓延，使电路在火灾中依然保持畅通。

在众多的合成橡胶中，硅橡胶是在其中的佼佼者。硅橡胶具有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等优异的性能。硅橡胶的这些优异性能，使其在输电线路、宇航、机械部件及电子电器等领域具有重要的应用。由于硅橡胶经常需要在高压、高温、发热、放电的条件下使用，因此对硅橡胶在阻燃性能方面具有较高的要求。但是目前使用的阻燃硅橡胶经过持续的高温燃烧后，烧余物没有机械强度，可能会造成更危险的二次灾害，如电缆的护套和绝缘烧毁后造成短路。

陶瓷化硅橡胶是指在硅橡胶基体中添加成瓷填料，并混合助熔剂来制备，这种复合材料硫化后在常温下的弹性和力学性能良好，与其它橡胶相比，硅橡胶热分解过程中释放的热量、有害气体及烟雾较少，其分解参与的二氧化硅可作为陶瓷体的骨架材料，因此，硅橡胶用作陶瓷化橡胶材料的基体材料时，不仅有利于聚合物材料在高温条件下转变成坚硬的陶瓷体，又符合绿色环保的要求。

目前，陶瓷化硅橡胶中，成瓷填料常用的有云母、硅灰石、粘土、高岭土等无机硅酸盐类，成瓷填料的作用是提高陶瓷化硅橡胶的热稳定性，而且能在硅橡胶基体分解后作为骨架材料，保持材料原有的形状并提供足够的强度。但是，目前常用的成瓷填料在所形成的陶瓷体孔径较大，致密性较低，容易导致氧气渗透甚至出现火焰向基体材料传递，严重影响着陶瓷化硅橡胶的耐烧灼性能。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明提供一种具有防火性能的蓄电池外壳材料，多种材料相互配合共同构建蓄电池外壳材料，最外层的陶瓷化硅橡胶层能够保证蓄电池具有良好的防火性能，当外界放生火灾时，陶瓷化硅橡胶能够转变成具有致密结构的陶瓷体，防止外部火焰侵入引起内部材料的燃烧，又能避免电池液因容器破坏导致泄漏而发生爆炸的危险。