热辐射涂料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热辐射涂料及制备方法

【技术实现步骤摘要】
热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置


[0001]本专利技术涉及电池领域，尤其涉及一种热辐射涂料及制备方法
、
电池和用电装置
。

技术介绍

[0002]电池在反复使用过程若热量堆积没有得到有效散发，温度会升高直到达到极限，电池的热平衡被破坏，容易出现“热失控”现象
。
电池的外壳最外层虽然通常设有保护膜，常见的保护膜为
PET
膜（聚酯薄膜），但是
PET
膜通常只起到绝缘作用，并无热扩散的作用， 对改善电池热失控无助力作用，而且
PET
膜在电芯搬运
、
运输或者装车过程中均有刮蹭导致绝缘失效的风险
。
因此，现有的电池保护膜仍有待改进
。

技术实现思路

[0003]本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种热辐射涂料及制备方法
、
电池和用电装置
。
[0004]为实现上述目的，本申请提供一种热辐射涂料，所述热辐射涂料包括吸热颜料
、
绝缘热辐射材料和成膜物质，所述吸热颜料能够吸收热量，所述绝缘热辐射材料能够散发热量
。
本申请的热辐射涂料将吸热颜料
、
绝缘热辐射材料和成膜物质进行复配使用，吸热颜料具有吸收热量的功能，绝缘热辐射材料兼具绝缘性能和将热量散发出去的功能，成膜物质有助于涂料的成膜，可以增强涂料成膜后和基材的结合力，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭而导致绝缘失效，能长效发挥散热功能
。
本申请的热辐射涂料涂覆在电池的外壳表面形成绝缘热辐射涂层，该绝缘热辐射涂层可以通过吸热颜料将电池内部产生的热量及时吸走，同时，利用绝缘热辐射材料将吸热颜料吸收过来的热量及时散发出去，从而防止电池在反复使用过程中产生热量堆积，热量没有得到有效散发导致温度升高破坏电池热平衡而出现热失控的现象
。
[0005]在本申请的一些实施例中，所述热辐射涂料还包括增韧材料
。
增韧材料可以通过增强涂层的韧性
、
强度和耐高温高湿
、
耐盐雾性能，使绝缘热辐射涂层在长时间的使用过程中不易出现绝缘性能失效的问题，用于保护电池，例如涂覆在电池外壳外侧，能长期改善电池的热失控问题，延长电池的使用寿命
。
[0006]在本申请的一些实施例中，所述增韧材料包括氧化石墨烯
、
氧化碳纳米管中的至少一种
。
以上种类的增韧材料不仅具有绝缘性能，还具有上述石墨烯和碳纳米管优异的柔韧性和强度，同时还有着较高的热导率，可以和吸热颜料协同作用，进一步快速导出电池内部产生的热量
。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述氧化石墨烯包括单层氧化石墨烯和多层氧化石墨烯中的至少一种
。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述氧化碳纳米管包括氧化单壁碳纳米管和氧化多壁碳纳米管中的至少一种
。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述绝缘热辐射材料包括氧化物和
/
或氮化物
。
氧化物
和氮化物具有较好的绝缘性能，能防止电池出现漏电，此外，还具有较好的热辐射性能，能将吸热颜料吸收过来的量能快速辐射散发出去，防止电池因热量升高出现热失控现象
。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述绝缘热辐射材料为氧化物，所述氧化物包括氧化铝
、
氧化镁或氧化锌中的至少一种，以上种类的绝缘热辐射材料兼备优良的绝缘性能和热辐射性能，能防止电池出现漏电，并将吸热颜料吸收过来的量能辐射散发出去，防止电池因热量升高出现热失控现象
。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述绝缘热辐射材料为氮化物，所述氮化物包括氮化铝，氮化硅，氮化硼中的至少一种，以上种类的绝缘热辐射材料兼备优良的绝缘性能和热辐射性能，能防止电池出现漏电，并将吸热颜料吸收过来的量能辐射散发出去，防止电池因热量升高出现热失控现象
。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述吸热颜料包括钛黑
、
铁黑
、
铜铬黑
、
铁铬黑
、
钴黑中的至少一种
。
以上种类的吸热颜料，具有较好的吸热效果，能及时吸走电池产生的热量
。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述成膜物质包括羟基丙烯酸树脂和
/
或改性羟基丙烯酸树脂，所述改性羟基丙烯酸树脂包括聚酯改性羟基丙烯酸树脂或聚醚改性羟基丙烯酸树脂中的至少一种
。
以上种类的成膜物质干速快，且可以使形成的绝缘热辐射涂层具有耐候性好
、
硬度高
、
不反粘的优点
。
[0014]在本申请的一些实施例中，按重量份计算，所述热辐射涂料包括以下组分：绝缘热辐射材料：
30—60
份；吸热颜料：
10—50
份；成膜物质：
30—70
份
。
[0015]在上述重量份的限制下，有利于热辐射涂料形成平整度较高的涂层，涂层能快速吸收电池内部产生的热量，并及时将热量通过热辐射的方式传递出去，同时还具有较高的强度和较好的韧性，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭导致绝缘失效，能长效发挥散热功能
。
[0016]在本申请的一些实施例中，按重量份计算，所述热辐射涂料还包括
5—30
份增韧材料
。
增韧材料可以通过增强涂层的韧性
、
强度和耐高温高湿
、
耐盐雾性能，使绝缘热辐射涂层在长时间的使用过程中不易出现绝缘性能失效的问题，用于保护电池，例如涂覆在电池外壳外侧，能长期改善电池的热失控问题，延长电池的使用寿命
。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述热辐射涂料还包括助剂，按重量份计算，所述助剂包括
0.1—1
份消泡剂
、0.1—1
份流平剂
、0.2—5
份分散剂和
30—70
份溶剂
。
上述助剂有利于促进热辐射涂料形成均匀的混合体系，并促进形成平整
、
均匀
、
光滑
、
层间结合力强的绝缘热辐射涂层
。
[0018]本申请第二方面还提供一种热辐射涂料的制备方法，包括以下步骤：将吸热颜料
、
绝缘热辐射材料
、
成膜物质
、
增韧材料
、
分散剂
、
消泡剂
、
流平剂以及溶剂混合分散得到混合物；将所述混合物粉碎
、
过筛得到所述热辐射涂料
。
[0019]本申请热辐射涂料的制备方法简单易操作，有利于大规模生产
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种热辐射涂料，其特征在于，所述热辐射涂料包括吸热颜料
、
绝缘热辐射材料
、
增韧材料和成膜物质，所述吸热颜料能够吸收热量，所述绝缘热辐射材料能够散发热量，所述增韧材料包括氧化石墨烯
、
氧化碳纳米管中的至少一种
。2.
根据权利要求1所述的热辐射涂料，其特征在于，所述氧化石墨烯包括单层氧化石墨烯和多层氧化石墨烯中的至少一种；和
/
或，所述氧化碳纳米管包括氧化单壁碳纳米管和氧化多壁碳纳米管中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的热辐射涂料，其特征在于，所述绝缘热辐射材料包括氧化物和
/
或氮化物
。4.
根据权利要求3所述的热辐射涂料，其特征在于，所述绝缘热辐射材料包括氧化物，所述氧化物包括氧化铝
、
氧化镁或氧化锌中的至少一种；和
/
或，所述绝缘热辐射材料包括氮化物，所述氮化物包括氮化铝，氮化硅，氮化硼中的至少一种
。5.
根据权利要求1所述的热辐射涂料，其特征在于，所述吸热颜料包括钛黑
、
铁黑
、
铜铬黑
、
铁铬黑
、
钴黑中的至少一种
。6.
根据权利要求1所述的热辐射涂料，其特征在于，所述成膜物质包括羟基丙烯酸树脂和
/
或改性羟基丙烯酸树脂，所述改性羟基丙烯酸树脂包括聚酯改性羟基丙烯酸树脂或聚醚改性羟基丙烯酸树脂中的至少一种
。7.
根据权利要求1至6任一所述的热辐射涂料，其特征在于，按重量份计算，所述热辐射涂料包括以下组分：绝缘热辐射材料：
30—60
份；吸热颜料：
10—50
份；成膜物质：
30—70
份；增韧材料：
5—30
份
。8.
根据权利要求7所述的热辐射涂料，其特征在于，所述热辐射涂料还包括助剂，按重量份计算，所述助剂包括
0.1—1
份消泡剂
、0.1—1
份流平剂
、0.2—5
份分散剂和
30—7...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴启凡，钟奇能，宋书涛，张小细，李玲，缪伟振，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：