[发明专利]动力电池包用低密度导热阻燃有机硅材料

说明书

本发明提供一种动力电池包用低密度导热阻燃有机硅材料，由A组分和B组分按0.9～1.1：0.9～1.1的质量比组成，所述A组分包括如下组分及其质量份数：端基乙烯基硅油5～15份、MDT乙烯基低聚物5～30份、导热填料20～30份、附着力促进剂0.5～1份、催化剂0.001～0.005份；所述B组分包括如下组分及其质量份数：端基乙烯基硅油5～15份、侧含氢硅油1～10份、导热填料20～30份、附着力促进剂0.5～1份、抑制剂0.001～0.005份。本发明所提供的低密度导热阻燃有机硅材料适用于动力电池包的粘接，导热和阻燃等性能好。

技术领域

本发明属于有机硅材料技术领域，尤其涉及动力电池包用低密度导热阻燃有机硅材料。

背景技术

动力电池是为电动汽车、电动列车等提供动力的电源，需要提供的电能往往较大，需要有较高的能量和功率，对安全性的要求也高。自2015年新能源汽车行业快速发展以来，动力电池起火爆炸案例也在逐渐增加，使用阻燃导热有机硅材料作为动力电池的热界面材料，在动力电池发生短路和过流时，能很好地保护内部关键电子器件、电芯和母线，帮助避免电涌和电池起火的风险，起到“安全屏障”作用。

除了基本的安全性能以外，新能源汽车最重要的性能指标就是节能、超强的续航能力、汽车的起步加速度，因此轻量化已经成为一种趋势性要求。作为新能源汽车的核心部件，动力电池也就成为了整个升级过程中的重点，阻燃导热有机硅材料是动力电池的热管理方案中最主要的一个组成部分，常规的阻燃导热有机硅材料都会超过2.5g/cm³以上，比电池包中其他结构件的密度都大，再加上数量多，因此，降低动力电池包中导热有机硅材料的密度，实现轻量化，并保持合适的硬度以避免损伤和刺穿等安全风险，具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，发明人通过将不同形状的导热填料组合使用，在实现三维快速导热的同时降低了密度，进而与端基乙烯基硅油等组分合理搭配，实现了导热阻燃有机硅材料的导热系数>1.0W/mk且密度<1.6g/cm³的轻量化目标，固化后的胶体具有良好的弹性和韧性，保持合适的硬度以避免损伤和刺穿等安全风险，显著提高了安全性能，适用于动力电池包的粘接。

本发明的目的将通过下面的详细描述来进一步体现和说明。

本发明提供一种动力电池包用低密度导热阻燃有机硅材料，由A组分和B组分按0.9～1.1：0.9～1.1的质量比组成，组成，所述A组分包括如下组分及其质量份数：端基乙烯基硅油5～15份、MDT乙烯基低聚物5～30份、导热填料20～30份、附着力促进剂0.5～1份、催化剂0.001～0.005份；所述B组分包括如下组分及其质量份数：端基乙烯基硅油5～15份、侧含氢硅油1～10份、导热填料20～30份、附着力促进剂0.5～1份、抑制剂0.001～0.005份。

上述组分的组合以及各组分的质量份数范围，是发明人通过大量试验确定的，使本发明提供的动力电池包用低密度导热阻燃有机硅材料在具有优良的导热和阻燃性能的同时，显著降低了密度，实现了轻量化目标，固化后的胶体具有良好的弹性和韧性，用于动力电池包的粘结可以避免震动和摩擦带来的损伤，并可以减少在极端条件下出现的针刺刺穿的风险，显著提高了安全性能。具体地，本发明提供的动力电池包用低密度导热阻燃有机硅材料的粘度为20000～30000mPa·s，导热系数>1.0W/mk，密度<1.6g/cm³，击穿电压>6KV，阻燃级别为UL-94V-0级。

优选地，所述动力电池包用低密度导热阻燃有机硅材料由A组分和B组分按1：1的质量比组成，所述A组分包括如下组分及其质量份数：端基乙烯基硅油7～13份、MDT乙烯基低聚物8～15份、导热填料22～28份、附着力促进剂0.5～1份、催化剂0.002～0.005份；所述B组分包括如下组分及其质量份数：端基乙烯基硅油7～13份、侧含氢硅油3～6份、导热填料20～30份、附着力促进剂0.5～1份、抑制剂0.002～0.005份。