一种防火隔热组合物，其包含：硅酸钠和/或硅酸锂，以及额外的或其他的填充材料或粘合剂材料，其中，当施用于所述电池组单元时，所述组合物在所述电池组单元的正常工作温度下充当导热涂层，并且其中当暴露于更高的温度时，所述硅酸钠和/或硅酸锂经历水热晶化成无定形二氧化硅，使得所述涂层充当所述电池组单元的隔热屏障。
1、下面对本专利技术的背景的讨论仅旨在便于对本专利技术的理解。应当理解的是，本讨论并不确认(acknowledgement)或承认(admission)所提及的任何材料是截至本专利技术的优先权日，在任何司法管辖区被公开、已知或本领域技术人员的公知常识的一部分。
2、电池热失控是电动汽车和电动自行车充电过程中爆炸的主要原因。当锂离子电池过度充电并达到阈值温度时，热失控发生，之后温度会自行迅速升高。热失控屏障已被用来抑制热失控期间火焰的蔓延。
3、电池模块中的热管理材料基本上已被分为两类，即热界面材料和热失控屏障。热界面材料负责在20-80℃之间的电池组单元正常工作温度期间，将所述电池组单元的热耗散。因此，这些材料本质上是导热的。然而，在更高的温度下(例如250℃)，这些材料倾向于熔化和/或降解，并且如果热失控发生时将不能提供足够的保护以防止火焰蔓延。另一方面，热失控屏障本质上是隔热的，并且因此如果热失控发生时，能够防止火焰从所述电池模块的一部分蔓延到另一部分。然而，这些屏障在电池正常工作条件下不能耗散热。因此，由于长时间暴露于升高的温度下，电池寿命会倾向于缩短。
/>技术实现思路
1、根据本披露的一个方面，提供了一种防火隔热组合物，其包含：硅酸钠和/或硅酸锂，以及额外的或其他的填充材料或粘合剂材料，其中，当施用于所述电池组单元时，所述组合物在所述电池组单元的正常工作温度下充当导热涂层，并且其中当暴露于更高的温度时，所述硅酸钠和/或硅酸锂经历水热晶化成无定形二氧化硅，使得所述涂层充当所述电池组单元的隔热屏障。
2、在一些实施例中，所述填充材料包含造孔剂、流变改性剂、隔热填料和导热填料中的一种或多种。
3、在一些实施例中，所述造孔剂为淀粉。
4、在一些实施例中，所述造孔剂由所述硅酸钠和/或硅酸锂提供。
5、在一些实施例中，所述流变改性剂为淀粉、气相二氧化硅和/或纤维素或纤维素衍生物。
6、在一些实施方案中，所述淀粉源自玉米、木薯、小麦或稻米。
7、在一些实施例中，所述隔热填料为气相二氧化硅和/或气凝胶。
8、在一些实施例中，所述导热填料选自以下中的一种或多种：氮化硼、氮化铝、氧化铝和氧化镁。
9、在一些实施例中，所述防火隔热组合物进一步包含uv固化剂。
10、在一些实施例中，所述防火隔热组合物进一步包含纤维素。
11、在一些实施例中，所述防火隔热组合物进一步包含表面活性剂。
12、在一些实施例中，所述防火隔热组合物进一步包含石膏。
13、在一些实施例中，所述硅酸钠和/或硅酸锂在35-60波美度的范围内。
14、在一些实施例中，所述硅酸钠和/或硅酸锂为粉末形式。
15、在一些实施例中，所述防火隔热组合物包含：
16、a)90-95wt％的硅酸钠；
17、b)1-5wt％的玉米淀粉；
18、c)1-5wt％的纤维素；和
19、d)1-5％的表面活性剂。
20、在一些实施例中，所述防火隔热组合物包含：
21、a)30-50wt％的硅酸钠；
22、b)5-20wt％的硅酸锂；
23、c)30-50wt％的氮化铝；
24、d)1-5wt％的玉米淀粉；
25、e)1-5wt％的气相二氧化硅；和
26、f)1-5wt％的表面活性剂。
27、在一些实施例中，所述防火隔热组合物包含：
28、a)50-65wt％的硅酸钠；
29、b)30-50wt％的氮化硼；
30、c)1-5wt％的光引发剂819；
31、d)1-5wt％的纤维素；和
32、e)1-5wt％的表面活性剂。
33、在一些实施例中，所述防火隔热组合物包含：
34、a)50-60wt％的硅酸钠；
35、b)30-59wt％的氮化硼；
36、c)1-5wt％的气相二氧化硅；
37、d)1-5wt％的纤维素；和
38、e)1-5wt％的表面活性剂。
39、在一些实施例中，所述防火隔热组合物包含：
40、a)40-60wt％的硅酸钠(sio2:na2o＝3.22)；
41、b)30-50wt％的氮化硼；和
42、c)3-15wt％的石膏。
43、在一些实施例中，所述硅酸钠和/或硅酸锂为偏硅酸钠水合物和/或偏硅酸锂水合物的形式。
44、在一些实施例中，所述偏硅酸钠水合物和/或偏硅酸锂水合物为五水偏硅酸钠、九水偏硅酸钠、偏硅酸锂或二硅酸锂的形式。
45、在一些实施例中，所述偏硅酸钠水合物和/或偏硅酸锂水合物为封装形式。
46、在一些实施例中，所述粘合剂材料为硅橡胶rtv。
47、在一些实施例中，所述粘合剂材料为硅烷接枝的聚氨酯。
48、在一些实施例中，所述粘合剂材料为水基丙烯酸。
49、在一些实施例中，所述粘合剂材料为硅氧烷。
50、在一些实施例中，所述防火隔热组合物进一步包含导热填料。
51、在一些实施例中，所述导热填料选自以下中的一种或多种：氮化硼、氮化铝、氧化铝和氧化镁。
52、在一些实施例中，所述防火隔热组合物包含：
53、a)30-70wt％的硅橡胶rtv；
54、b)20-70％的氮化硼；和
55、c)10-30wt％的酸处理的五水偏硅酸钠。
56、在一些实施例中，所述防火隔热组合物包含：
57、a)30-70wt％的硅橡胶rtv；
58、b)30-70wt％的氮化硼；
59、c)10-30wt％的酸处理的偏硅酸锂；和
60、d)10-30wt％的封装的九水偏硅酸钠。
61、在一些实施例中，所述防火隔热组合物包含：
62、a)30-70wt％的硅橡胶rtv；
63、b)30-70wt％的氮化铝；和
64、c)10-30wt％的封装的五水偏硅酸钠。
65、在一些实施例中，所述防火隔热组合物包含：
66、a)30-70％的硅烷接枝的聚氨酯；
67、b)20-70％的氮化硼；
68、c)1-5％的硅氧烷；
69、d)1-3％的表面活性剂；和
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【技术保护点】
1.一种防火隔热组合物，其包含：
2.根据权利要求1所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述填充材料包含造孔剂、流变改性剂、隔热填料和导热填料中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述造孔剂为淀粉。
4.根据权利要求2或3所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述造孔剂由所述硅酸钠和/或硅酸锂提供。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述流变改性剂为淀粉、气相二氧化硅和/或纤维素或纤维素衍生物。
6.根据权利要求3或5所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述淀粉源自玉米、木薯、小麦或稻米。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述隔热填料为气相二氧化硅和/或气凝胶。
8.根据权利要求2至7任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述导热填料选自以下中的一种或多种：氮化硼、氮化铝、氧化铝和氧化镁。
9.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含UV固化剂。
10.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含纤维素。
11.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含表面活性剂。
12.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含石膏。
13.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述硅酸钠和/或硅酸锂在35-60波美度的范围内。
14.根据权利要求1所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述硅酸钠和/或硅酸锂为粉末形式。
15.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
16.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
17.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
18.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
19.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
20.根据权利要求1所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述硅酸钠和/或硅酸锂为偏硅酸钠水合物和/或偏硅酸锂水合物的形式。
21.根据权利要求20所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述偏硅酸钠水合物和/或偏硅酸锂水合物为五水偏硅酸钠、九水偏硅酸钠、偏硅酸锂或二硅酸锂的形式。
22.根据权利要求20或21所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述偏硅酸钠水合物和/或偏硅酸锂水合物为封装形式。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述粘合剂材料为硅橡胶RTV。
24.根据权利要求20至22中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述粘合剂材料为硅烷接枝的聚氨酯。
25.根据权利要求20至22中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述粘合剂材料为水基丙烯酸。
26.根据权利要求20至22中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述粘合剂材料为硅氧烷。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含导热填料。
28.根据权利要求27所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述导热填料选自以下中的一种或多种：氮化硼、氮化铝、氧化铝和氧化镁。
29.根据权利要求23所述的防火隔热组合物，其包含：
30.根据权利要求23所述的防火隔热组合物，其包含：
31.根据权利要求23所述的防火隔热组合物，其包含：
32.根据权利要求24所述的防火隔热组合物，其包含：
33.根据权利要求25所述的防火隔热组合物，其包含：
34.根据权利要求23所述的防火隔热组合物，其包含：
35.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含5至30wt％的增强材料。
36.根据权利要求35所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述增强材料选自以下中的一种或多种：玻璃/陶瓷棉、短切原丝、纤维或晶须。
37.一种复合片材，其包含无机增强层，其上施加有根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物的层。
38.根据权利要求37所述的复合片材，其特征在于，所述无机层为玻璃/陶瓷垫或织物的形式。
39.一种为电池组单元提供防火隔热性的方法，其包括用根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热涂层，涂覆或覆盖所述电池组单元的至少阴极和/或排气口。
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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种防火隔热组合物，其包含：
2.根据权利要求1所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述填充材料包含造孔剂、流变改性剂、隔热填料和导热填料中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述造孔剂为淀粉。
4.根据权利要求2或3所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述造孔剂由所述硅酸钠和/或硅酸锂提供。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述流变改性剂为淀粉、气相二氧化硅和/或纤维素或纤维素衍生物。
6.根据权利要求3或5所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述淀粉源自玉米、木薯、小麦或稻米。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述隔热填料为气相二氧化硅和/或气凝胶。
8.根据权利要求2至7任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述导热填料选自以下中的一种或多种：氮化硼、氮化铝、氧化铝和氧化镁。
9.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含uv固化剂。
10.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含纤维素。
11.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含表面活性剂。
12.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其进一步包含石膏。
13.根据前述权利要求中任一项所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述硅酸钠和/或硅酸锂在35-60波美度的范围内。
14.根据权利要求1所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述硅酸钠和/或硅酸锂为粉末形式。
15.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
16.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
17.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
18.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
19.根据权利要求2所述的防火隔热组合物，其包含：
20.根据权利要求1所述的防火隔热组合物，其特征在于，所述硅酸钠和/或硅酸锂为偏硅酸钠水合物和/或偏硅酸锂水合物的形式。
21.根据权利要求20所述的防...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁耀晖，
申请(专利权)人：迈晖科材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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