[发明专利]一种胶囊及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种胶囊及其制备方法和应用，包括二氧化硅和发泡微球，所述二氧化硅包覆于所述发泡微球的表面。通过本申请提供的胶囊添加到电解液中，在高温的情况下，胶囊破裂发泡微球吸收电解液，二氧化硅阻断内电路，以杜绝电池燃烧爆炸。

技术领域

本申请涉及一种胶囊以及制备方法和应用，属于锂电池热安全保护领域。

背景技术

锂电池由于其价格适中、比容量高、循环寿命长等优点在汽车动力、通讯基站、工业等领域得到广泛应用。锂电池起火是内源性起火，当锂电池热失控时，温度不断上升，电解液发生分解产生大量可燃气体进而引发连锁爆炸。现有技术一般采用外部添加PTC元件限制电流或者内部电解液液添加阻燃剂。这些方法都属于被动防护策略，在发生连锁热失控反应时，无法中断热失控反应，杜绝燃烧爆炸的发生。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种二氧化硅包覆发泡微球的胶囊并将其添加到电解液中，在高温的情况下，胶囊破裂发泡微球吸收电解液，二氧化硅阻断内电路，以杜绝电池燃烧爆炸。

根据本申请的一个方面，提供了一种胶囊，包括二氧化硅和发泡微球，所述二氧化硅包覆于所述发泡微球的表面。

可选地，所述二氧化硅与所述发泡微球的质量比为1：(0.2～1)。

可选地，所述二氧化硅与所述发泡微球的质量比选自1:0.2、1:0.4、1:0.6、1:0.8、1:1中的任意值或两值之间的范围值。

可选地，所述发泡微球的直径为2～10μm。

根据本申请的另一个方面，提供了一种胶囊的制备方法，包括以下步骤：

a将发泡微球、十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯溶于醇溶剂中，搅拌，得到混合液；

b将氨水通入步骤a制备的混合液中，反应，过滤，烘干得到包覆二氧化硅的发泡微球胶囊。

可选地，所述发泡微球与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1：(0.375～2.7)。

可选地，所述发泡微球与十六烷基三甲基溴化铵的质量比选自1:0.375、1:1、1:1.5、1:2、1:2.7中的任意值或两值之间的范围值。

可选地，所述发泡微球的质量与正硅酸乙酯的体积比为(3～8)g：(5～15)mL。

可选地，所述发泡微球的质量与正硅酸乙酯的体积比选自3g：5mL、4g：6mL、5g：8mL、6g：10mL、8g：15mL中的任意比值或两比值之间的范围值。

可选地，所述氨水与正硅酸乙酯的体积比为(2～5)：(5～15)。

可选地，所述氨水与正硅酸乙酯的体积比选自2:5、3.5:8、4:9、5:15中的任意比值或两比值之间的范围值。

可选地，所述氨水的浓度为14～28％。

可选地，所述氨水的浓度选自14％、18％、22％、27％、28％中任意值或两值之间的范围值。

可选地，所述醇溶剂包括水和乙醇，所述水和乙醇的体积比为1:0.3～3。

可选地，所述反应的条件为：温度25～40℃，时间2～5h。

可选地，所述反应的温度选自25℃、30℃、35℃、40℃中的任意值或两值之间的范围值。

可选地，所述反应的时间选自2h、3h、4h、5h中的任意值或两值之间的范围值。

可选地，所述烘干的温度为50～60℃。

可选地，所述烘干的温度选自50℃、52℃、54℃、56℃、60℃中的任意值或两值之间的范围值。