System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 阻燃微胶囊、复合电极材料和电池制造技术_技高网
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阻燃微胶囊、复合电极材料和电池制造技术

技术编号:41289177 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-11 09:38
本申请提供一种阻燃微胶囊、复合电极材料和电池,阻燃微胶囊包括囊芯、包覆所述囊芯的第一包覆层和覆于所述第一包覆层至少部分表面上的第二包覆层,所述囊芯包含阻燃剂,所述第一包覆层为柔性层。本申请提供的阻燃微胶囊可兼顾阻燃性能和电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及阻燃剂,特别是涉及一种阻燃微胶囊、复合电极材料和电池


技术介绍

1、车用动力电池的安全性在新能源汽车领域,尤其是电动汽车和混合动力汽车中,已成为焦点。随着电动汽车市场的迅速增长,对电池系统安全性的需求也在不断提升。在充电、放电和储能过程中,车用动力电池可能面临过热、过充、过放、电池短路等安全隐患,这些潜在风险可能导致电池性能下降,甚至引发电池损坏和火灾等严重事故。

2、目前,车用动力电池的安全性主要仰赖电池管理系统(bms)、热管理系统、火灾控制和灭火系统、安全阀和断路器,以及高安全隔膜、电极材料、电解液等的开发。在锂离子电池的安全防护中,采用微胶囊阻燃剂是一种有效的技术手段。微胶囊阻燃剂将阻燃剂封装在微米级胶囊中。当电池发生异常情况时,这些胶囊会破裂释放阻燃剂,形成阻燃层,提供额外的安全保护。微胶囊阻燃剂因其高效的阻燃性能、快速响应时间、灵活的应用方式和可控的释放性能等优点而备受关注。然而,尽管目前的阻燃微胶囊具备高效的阻燃性能,并且相较于传统的阻燃添加剂降低了对电化学性能的影响,但这种影响仍然需要进一步降低。


技术实现思路

1、基于此,本申请提供一种可兼顾阻燃性能和电化学性能的阻燃微胶囊、复合电极材料和电池。

2、本申请的第一方面提供了一种阻燃微胶囊,包括囊芯、包覆所述囊芯的第一包覆层和覆于所述第一包覆层至少部分表面上的第二包覆层,所述囊芯包含阻燃剂,所述第一包覆层为柔性层。

3、在本申请的一些实施方式中,所述第一包覆层与所述第二包覆层之间存在氢键网络。

4、在本申请的一些实施方式中,所述阻燃剂满足如下条件中的至少一者:

5、(1)所述阻燃剂包括磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、卤系阻燃剂、金属化合物阻燃剂和电解液固化剂中的至少一种;

6、(2)所述阻燃剂在所述阻燃微胶囊中的质量占比为40%~80%。

7、在本申请的一些实施方式中,所述第一包覆层满足如下条件中的至少一者:

8、(1)所述第一包覆层包含柔性粘结剂,所述柔性粘结剂含有羟基、羧基、氨基、醇基等;

9、可选地,所述柔性粘结剂包括壳聚糖、聚丙烯酸、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素中的至少一种,进一步可选为壳聚糖和/或羧甲基纤维素;

10、(2)所述第一包覆层的平均厚度为50nm~100nm。

11、在本申请的一些实施方式中,所述第一包覆层与所述第二包覆层相邻的表面含有褶皱。

12、在本申请的一些实施方式中,所述第二包覆层满足如下条件中的至少一者:

13、(1)所述第二包覆层包含导电材料、粘结剂、隔膜成膜材料和电解液添加剂中的至少一种;

14、可选地,所述导电材料包括聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚合物聚醚、聚噻吩、聚乙炔、聚苯胺和聚砒咯中的至少一种,进一步可选为聚苯胺、聚乙炔和聚砒咯中的至少一种;

15、可选地,所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的至少一种;

16、可选地,所述隔膜成膜材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯膜、纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、聚偏氟乙烯膜、氨纶和芳纶膜中的至少一种;

17、可选地,所述电解液添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和丙烷磺酸内酯中的至少一种;

18、(2)所述第二包覆层的平均厚度为50nm~300nm。

19、在本申请的一些实施方式中,所述第二包覆层的熔化温度小于所述第一包覆层的熔化温度。

20、在本申请的一些实施方式中,所述阻燃微胶囊的平均粒径为3μm~5μm。

21、本申请的第二方面提供了一种复合电极材料,包括电极材料和本申请第一方面所述的阻燃微胶囊。

22、本申请的第三方面提供了一种电池,包括本申请第二方面所述的复合电极材料。

23、本申请提供的阻燃微胶囊中,囊芯中包含的阻燃剂主要起阻燃作用,包覆囊芯的第一包覆层为柔性层,其具备柔韧性,能够缓解阻燃微胶囊受到的内外压力并维持微胶囊结构的稳定性,从而实现微胶囊的长期存储,并扩大微胶囊的应用范围。覆于第一包覆层至少部分表面上的第二包覆层主要是用于降低阻燃剂包覆难度,提高阻燃剂在电池中的应用范围。

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【技术保护点】

1.一种阻燃微胶囊,其特征在于,包括囊芯、包覆所述囊芯的第一包覆层和覆于所述第一包覆层至少部分表面上的第二包覆层,所述囊芯包含阻燃剂,所述第一包覆层为柔性层。

2.根据权利要求1所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述第一包覆层与所述第二包覆层之间存在氢键网络。

3.根据权利要求1或2所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述阻燃剂满足如下条件中的至少一者:

4.根据权利要求1或2所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述第一包覆层满足如下条件中的至少一者:

5.根据权利要求1或2所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述第一包覆层与所述第二包覆层相邻的表面含有褶皱。

6.根据权利要求1或2所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述第二包覆层满足如下条件中的至少一者:

7.根据权利要求1或2所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述第二包覆层的熔化温度低于所述第一包覆层的熔化温度。

8.根据权利要求1或2所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述阻燃微胶囊的平均粒径为3μm~50μm。

9.一种复合电极材料,其特征在于,包括电极材料和权利要求1-8任一项所述的阻燃微胶囊。

10.一种电池,其特征在于,包括权利要求9所述的复合电极材料。

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【技术特征摘要】

1.一种阻燃微胶囊,其特征在于,包括囊芯、包覆所述囊芯的第一包覆层和覆于所述第一包覆层至少部分表面上的第二包覆层,所述囊芯包含阻燃剂,所述第一包覆层为柔性层。

2.根据权利要求1所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述第一包覆层与所述第二包覆层之间存在氢键网络。

3.根据权利要求1或2所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述阻燃剂满足如下条件中的至少一者:

4.根据权利要求1或2所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述第一包覆层满足如下条件中的至少一者:

5.根据权利要求1或2所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述第一包...

【专利技术属性】
技术研发人员:李伟峰饶顺高镇海张富民冯新浡刘洁彭嘉骏施家伟
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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