[发明专利]一种压缩可控的SiO2

说明书

本发明公开了一种压缩可控的SiO₂气凝胶复合材料制备方法，通过控制制备SiO₂气凝胶复合材料制备原料中的纯SiO₂硬度和湿凝胶老化时间来实现产品的压缩可控；具体包括根据所需要的SiO₂气凝胶复合材料的压缩率确定所要制备的SiO₂气凝胶复合材料的硬度和湿凝胶老化时间；然后根据硬度公式确定所用的硅酸乙酯、无水乙醇和去离子等物料的比例并配制SiO₂气凝胶胶液；最后将片材浸胶凝胶，再经湿凝胶老化、疏水、干燥后获得所需硬度的SiO₂气凝胶复合材料。本发明方法实现压缩可控的生产SiO₂气凝胶复合材料，且方法简单可行，结果准确，可以依据电池单元之间不同的压缩要求进行产品硬度的调节，确保其在电池单元之间的准确应用，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种压缩可控的SiO₂气凝胶复合材料制备方法。

背景技术

SiO₂气凝胶复合材料具有高孔隙率、高比面积、低体积密度、极低导热系数、耐低温高温、A级不燃以及环保无毒等优异性能，使其在绝热领域被视为最有前途的材料，被广泛应用于航空航天及军事领域。近年来，随着新能源汽车技术的快速发展，SiO₂气凝胶复合材料也被应用于新能源汽车制造领域，具体是应用于新能源汽车的电池制作中，起到电池包单元隔热防火作用。

由于新能源汽车的锂离子电池包的电池单元之间的空隙是根据电池形状划分的，例如方形锂离子电池，其电池单元与单元之间的空隙虽然基本上是一致的，但却存在差别，因此对SiO₂气凝胶复合材料的厚度有一定要求的同时，对其压缩性能也有要求，以保证充分适应锂离子电池包的电池单元之间的空隙保证其隔热防火的效果。

SiO₂气凝胶复合材料的厚度主要受基材厚度决定，而基材的压缩性能根据基材的材质固定的，一定的基材其压缩性能基本上也是不变的，因此只能通过调控气凝胶的性能来实现最终SiO₂气凝胶复合材料产品的压缩性能可控，满足其在锂电池中单元中的应用要求。

发明内容

针对上述存在的问题及为了实现上述的目的，本发明提供一种压缩可控的SiO₂气凝胶复合材料制备方法，通过控制纯SiO₂的硬度和湿凝胶老化时间来实现产品的压缩可控，所制得的产品具有隔热性能好、阻燃、轻质、压缩性能优异和节能环保等优点。具体技术方案如下：

一种压缩可控的SiO₂气凝胶复合材料制备方法，通过控制制备SiO₂气凝胶复合材料制备原料中的纯SiO₂硬度和湿凝胶老化时间来实现产品的压缩可控，具体包括如下步骤：

1)确定硬度和老化时间：根据所需要的SiO₂气凝胶复合材料的压缩率，确定所要制备的SiO₂气凝胶复合材料的硬度和湿凝胶老化时间；

2)计算原料比：根据所要制备的SiO₂气凝胶复合材料的硬度，通过硬度公式计算确定制备该SiO₂气凝胶复合材料所用的硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水之间的比例；

3)制备胶液：根据确定的硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水之间的比例称取物料，并配制成SiO₂气凝胶胶液；

4)浸胶老化：将用于制备所需要的SiO₂气凝胶复合材料的基材片材放置于特制的容器内，将制备的SiO₂气凝胶胶液倒入容器，并确保每片基材片材均被胶液浸透，根据确定的湿凝胶老化时间，静等凝胶老化；

5)疏水干燥：将凝胶老化后的基材片材取出采用疏水化试剂进行表面疏水化处理，最后通过超临界干燥，获得所需硬度的SiO₂气凝胶复合材料。