[发明专利]一种膨胀型防火涂料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种膨胀型防火涂料及其制备方法与应用，所述膨胀型防火涂料以重量份计包括如下组分：基料10～15份、成炭剂30～40份、正磷酸酯1～5份、发泡剂2～4份以及无机填料15～20份，所述基料选自聚乳酸和/或氨基聚乙二醇聚乳酸。其制备方法包括如下步骤：将基料、成炭剂、正磷酸酯、脱水成炭剂、发泡剂、无机填料以及任选地助剂混合均匀后，得到所述膨胀型防火涂料。该膨胀型防火涂料具有极佳的隔热性能以及突出的阻燃性能，可应用于动力电池单电芯中。

技术领域

本发明属于电池防火涂料技术领域，具体涉及一种膨胀型防火涂料及其制备方法与应用。

背景技术

目前，随着新能源行业发展，越来越多的车企逐步使用电动汽车替代传统燃油汽车，电动汽车最重要的一项指标就是其安全性能。现阶段几乎所有电动汽车所采用的电池均是经过成千上万只电芯进行串并联组合而成；其中某一只电芯发生热失控就有很大几率传递到整组电池包，从而引发严重的事故。

CN108165126A公开了一种用于锂离子动力电池包的防火涂层及其制备方法，该防火涂层包括以下重量百分比的组成：磷酸钠15～55％、改性氨基树脂5～15％、钛白粉2～6％、邻苯二甲酸二甲酯2～8％、二甲基苯胺1～5％、环氧氯乙烷1～5％以及溶剂30～70％。该发明通过在电池包内壁或外壳涂覆特制的防火涂层，从而防止燃烧迅速扩散至车辆其他部位，有效提高了锂离子电池包的安全性能。CN111100527A公开了一种铝合金材料用防火隔热涂料、铝合金电池包用防火隔热涂料层、电池包铝合金上盖，该防火隔热涂料包括以下重量份数的组分：成膜剂30～50份、填料10～20份、分散剂0.5～5份、增稠剂0.5～5份、消泡剂0.5～5份、阻燃剂0.5～5份、发泡剂5～10份、防腐剂0.5～5份。本发明的防火隔热涂料涂于电池包铝合金上盖，使铝合金上盖在厚度低于1.2mm时也能通过外部火烧实验。CN107863460A公开了一种用于锂电池包的阻燃涂层，该阻燃涂层涂覆电池包箱体上，由内朝外依次包括膨胀型阻燃涂层、胶黏剂层和聚四氟乙烯层；膨胀型阻燃涂层包括如下组分：改性聚酰胺66、三聚氰胺氰尿酸盐、三氧化钼、环戊二烯基铁、硼酸锌和改性聚氨酯胶黏剂。该阻燃涂层可以起到很好地防火效果。上述的关于动力电池防火设计、研究中，主要集中在整个电池包层面，而针对单体电芯的耐火设计、研究非常少。

通过对单体电芯涂覆耐火材料涂层的方式，降低热蔓延、减轻甚至避免电芯的连环爆炸，可以将热失控造成的损失降到最低。因此，研究一种用于电池单电芯的具有极佳隔热以及阻燃性能的防火涂料，避免因某一只电芯发生热失控而导致所有电芯连环热失控具有重要的实际意义。

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膨胀型防火涂料及其制备方法与应用。本发明通过选用聚乳酸和/或氨基聚乳酸共聚物作为基料，以及与成炭剂、正磷酸酯、发泡剂、无机填料的复配和各组分含量的筛选，使得制备出的膨胀型防火涂料具有极佳的隔热性能以及突出的阻燃性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种膨胀型防火涂料，所述膨胀型防火涂料以重量份计包括如下组分：

所述基料选自聚乳酸和/或氨基聚乙二醇聚乳酸。