本发明专利技术提供了一种柔性阻燃填充物，由阻燃剂和流变助剂组成；所述阻燃剂与所述流变助剂的质量比为1：(2～3)；所述柔性阻燃剂为凝胶态柔性阻燃剂。该柔性阻燃填充物用于填充在电池包壳体内和每个电池芯体之间，电池样式不局限于形状，用以解决电池内部因温度过高等原因引起的燃烧等问题。当电池因短路等问题燃烧时，与柔性阻燃填充物的阻燃凝胶混合物发生反应，吸收电池包内热量，阻隔热量的扩散，减少氧化反应发生，从而起到在电池包内部自我灭火的作用，提高了电池的安全性和稳定性。而且具有柔性，在电池正常使用时，还具有缓冲，减少外部撞击和内部振动等作用；同时制备方法工艺简单，易于操作，适于规模化工业生产和应用。适于规模化工业生产和应用。
【技术实现步骤摘要】
一种柔性阻燃填充物及二次电池
[0001]本专利技术属于锂离子电池阻燃材料
，涉及一种柔性阻燃填充物及二次电池，尤其涉及一种柔性阻燃填充物及内含高阻燃性柔性填料电池包的二次电池。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点，根据应用场景的不同，锂离子电池主要分为动力、消费、储能三类。传统的消费类电池主要用于手机、电脑等电子产品，而随着新能源车市场的逐渐崛起，动力方面的需求成为了电池行业内的强劲增长点，产品需求放量趋势已成，目前在我国，动力电池市场已逐渐超越消费类电池市场，成为需求的主力，已成为新能源汽车领域储能设备的首选。受续航里程、国家补贴等因素的影响，动力锂离子电池向高能量密度发展的趋势日益明显。新型主材的应用虽然在很大程度上提升了电池的能量密度，但也对电池的安全性能带来了巨大挑战，如高镍正极材料(镍钴锰622、镍钴锰811、镍钴铝，LNMO等)热稳定性差、硅碳材料充放电过程体积膨胀，隔膜厚度的降低带来的短路风险等。作为纯电动新能源汽车的核心部件，锂离子电池的安全问题已成为限制其进一步发展的关键指标之一，所以电动自行车、电动汽车的逐步发展对电池的安全性提出了更高的要求。就目前而言，安全性是困扰大容量锂离子动力电池的主要障碍，如锂离子电池在过充、过放、短路、热冲击等滥用状态下，容易着火甚至爆炸。电解液中添加阻燃剂能够显著提高电池的安全性能，能够防止电池在滥用状态下产生的爆炸或者燃烧，一般而言，在电池出现滥用时，电池内部的温度就会升高，温度升高就会导致电池内负极表面固体电解质膜破坏，从而导致电解液中的组分与负极之间发生剧烈的化学反应，电解液中有机溶剂的分解产生氢氧自由基和氢自由基，这些自由基会发生链式反应从而产生大量的热量，产生的热量促使电解液与嵌锂负极之间反应加剧，最终影响电池的安全性。
[0003]因而，如何提高电池的安全性，势必是锂离子电池发展过程中所必须要面对的。现阶段，业内在锂离子电池阻燃方面，主要是通过在电解液中添加阻燃型电解液添加剂来实现，然而阻燃型电解液添加剂会与正负极材料或者电解液中的物质发生反应，降低电池的性能。
[0004]因此，如何找到一种合适方法，能够解决现有锂离子电池的安全问题，而且能够在不影响电池性能的前提下，实现对锂离子电池安全性能的提升，已成为业内研究人员广为专注的焦点之一。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种柔性阻燃填充物及二次电池，特别是一种内含高阻燃性柔性填料电池包的二次电池。本专利技术提供的柔性阻燃填充物填充于电池包壳体内和每个电池芯体之间，电池样式无局限，当电池因短路等问题燃烧时，与柔性阻燃填充物发生反应，吸收电池包内热量，阻隔热量的扩散，减少氧化反应发生，从而起到在电池包内部自我灭火的作用，提高了电池的的安全性和稳定性，适于工业化推广和应
用。
[0006]本专利技术提供了一种柔性阻燃填充物，由阻燃剂和流变助剂组成；
[0007]所述阻燃剂与所述流变助剂的质量比为1：(2～3)；
[0008]所述柔性阻燃剂为凝胶态柔性阻燃剂。
[0009]优选的，所述柔性阻燃填充物的粘度为12500～15000mPa
·
s；
[0010]所述柔性阻燃填充物为用于二次电池的电池包外壳内填充用的柔性阻燃填充物。
[0011]优选的，所述阻燃剂包括卤系阻燃剂、无机阻燃剂、协同阻燃系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、含磷和/或磷化合物的阻燃剂、铵盐、纳米复合阻燃材料和有机硅阻燃剂中的一种或多种；
[0012]所述流变助剂包括蓖麻油衍生物、改性聚脲化合物、聚烯烃、聚酰胺蜡系、气相二氧化硅、有机膨润土和聚氧化乙烯中的一种或多种。
[0013]优选的，所述卤系阻燃剂包括溴系阻燃剂和/或氯系阻燃剂；
[0014]所述溴系阻燃剂包括十溴二苯醚、四溴双酚A、双(2,3-二烷丙基)醚，八溴二苯醚、四溴双酚A、2,4,6-三溴苯酚、溴化聚苯乙烯、溴化环氧和四溴双酚A碳酸酯齐聚物中的一种或多种；
[0015]所述无机阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸氢钠、膨胀石墨、硼酸盐、草酸铝和硫化锌基阻燃剂中的一种或多种。
[0016]优选的，所述协同阻燃系阻燃剂包括三氧化二锑与氯类阻燃剂协同、水合硼酸锌与卤系阻燃剂配合协同、卤-磷阻燃协同和磷-氮阻燃协同中的一种或多种；
[0017]所述膨胀型阻燃剂包括炭化剂、炭化催化剂和膨胀剂中的一种或多种；
[0018]所述有机硅阻燃剂包括硅油、硅树脂、带功能团的聚硅氧烷、聚碳酸酯-硅氧烷共聚物、丙烯酸酯-硅氧烷复合材料和硅凝胶中的一种或多种。
[0019]本专利技术提供了一种二次电池，包括电池芯体和电池包壳体；
[0020]所述电池芯体和电池包壳体之间设置有柔性阻燃层；
[0021]所述柔性阻燃层包括柔性阻燃填充物。
[0022]优选的，所述柔性阻燃填充物包括权利要求1～3任意一项所述的柔性阻燃填充物；
[0023]所述柔性阻燃填充物包覆在电池芯体上；
[0024]所述电池包壳体包覆在所述柔性阻燃填充物上。
[0025]优选的，所述电池芯体为多个时，所述柔性阻燃填充物包覆在每个电池芯体上；
[0026]所述电池包壳体包括金属铝外壳、钢壳和塑料壳中的一种或多种；
[0027]所述二次电池包括锂离子二次电池。
[0028]优选的，所述柔性阻燃层中还包括无纺布和凝胶，和/或固态粉；
[0029]多个柔性阻燃层可以形成柔性阻燃毯式结构；
[0030]所述柔性阻燃填充物在所述柔性阻燃层中的质量比为30％～50％。
[0031]优选的，所述柔性阻燃层中还包括聚氨酯泡沫；
[0032]所述柔性阻燃填充物设置在所述聚氨酯泡沫中；
[0033]所述柔性阻燃填充物在所述柔性阻燃层中的质量比为20％～35％。
[0034]本专利技术提供了一种柔性阻燃填充物，由阻燃剂和流变助剂组成；所述阻燃剂与所
述流变助剂的质量比为1：(2～3)；所述柔性阻燃剂为凝胶态柔性阻燃剂。与现有技术相比，本专利技术针对现有的锂离子电池，特别是动力锂离子电池的安全性已成为困扰大容量锂离子动力电池的主要障碍之一，而业内在锂离子电池阻燃方面，在电解液中添加阻燃型电解液添加剂的这种方式，又存在降低电池性能的问题。
[0035]本专利技术提供了一种柔性阻燃填充物，该柔性阻燃填充物是由阻燃剂和流变助剂按照一定配比制成的混合物，创造性的用于填充在电池包壳体内和每个电池芯体之间，电池样式不局限于柱状、方形、软包等，用以解决电池内部因温度过高等原因引起的燃烧等问题。当电池因短路等问题燃烧时，与柔性阻燃填充物的阻燃凝胶混合物发生反应，吸收电池包内热量，阻隔热量的扩散，减少氧化反应发生，从而起到在电池包内部自我灭火的作用，提高了电池的安全性和稳定性。
[0036]本专利技术提供的具有凝胶状的柔性复合态阻燃剂混合物填充于电池包壳体内和每个电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性阻燃填充物，其特征在于，由阻燃剂和流变助剂组成；所述阻燃剂与所述流变助剂的质量比为1：(2～3)；所述柔性阻燃剂为凝胶态柔性阻燃剂。2.根据权利要求1所述的柔性阻燃填充物，其特征在于，所述柔性阻燃填充物的粘度为12500～15000mPa
·
s；所述柔性阻燃填充物为用于二次电池的电池包外壳内填充用的柔性阻燃填充物。3.根据权利要求1所述的柔性阻燃填充物，其特征在于，所述阻燃剂包括卤系阻燃剂、无机阻燃剂、协同阻燃系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、含磷和/或磷化合物的阻燃剂、铵盐、纳米复合阻燃材料和有机硅阻燃剂中的一种或多种；所述流变助剂包括蓖麻油衍生物、改性聚脲化合物、聚烯烃、聚酰胺蜡系、气相二氧化硅、有机膨润土和聚氧化乙烯中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的柔性阻燃填充物，其特征在于，所述卤系阻燃剂包括溴系阻燃剂和/或氯系阻燃剂；所述溴系阻燃剂包括十溴二苯醚、四溴双酚A、双(2,3-二烷丙基)醚，八溴二苯醚、四溴双酚A、2,4,6-三溴苯酚、溴化聚苯乙烯、溴化环氧和四溴双酚A碳酸酯齐聚物中的一种或多种；所述无机阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸氢钠、膨胀石墨、硼酸盐、草酸铝和硫化锌基阻燃剂中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的柔性阻燃填充物，其特征在于，所述协同阻燃系阻燃剂包括三氧化二锑与氯类阻燃剂协同、水合硼酸锌与卤系阻燃剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，马俊青，
申请(专利权)人：山东海科创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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