本申請涉及電池包外殼膜材料領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種絕緣阻燃覆膜材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在電池包制造與安全防護(hù)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，電池包外殼的絕緣與阻燃性能成為衡量其安全性能的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的做法是在電池包外殼上覆蓋一層pet膜(通常被稱為藍(lán)膜)作為絕緣層，以期達(dá)到防止電流泄漏和短路的目的。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，這層藍(lán)膜暴露出了一系列不容忽視的缺陷。

2、藍(lán)膜作為絕緣層，其首要問題在于易燃性。電池包在異常工作狀態(tài)下可能會(huì)產(chǎn)生高溫，甚至引發(fā)火災(zāi)。藍(lán)膜的易燃特性使其在這樣的環(huán)境中無法有效阻擋火勢的蔓延，從而加劇了電池包的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3、為了克服藍(lán)膜的缺陷，業(yè)界曾嘗試采用噴涂絕緣涂層的方法進(jìn)行改進(jìn)。然而，這種方法同樣存在諸多不足。首先，噴涂工藝難以保證膜厚的均勻性，導(dǎo)致涂層在某些區(qū)域過厚或過薄，影響了絕緣效果。其次，噴涂絕緣涂層需要在電池包的電芯組裝完成后進(jìn)行，這無疑增加了工藝的復(fù)雜性和成本。更重要的是，由于外殼涂層在涂裝后不能經(jīng)受高溫烘烤，這極大地限制了涂層的種類和工藝選擇。許多高性能的涂層材料因無法適應(yīng)低溫固化條件而被排除在外，從而限制了電池包絕緣保護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本申請?zhí)峁┮环N絕緣阻燃覆膜材料及其制備方法。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N絕緣阻燃覆膜材料，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種絕緣阻燃覆膜材料，包括a組分和b組分，a組分和b組分的質(zhì)量比為100：(5-10)；

4、a組分按照質(zhì)量百分比，包括以下原料：30-40％uv環(huán)氧雙固化樹脂、15-20％uv潮氣雙固化樹脂、10-15％ctfa單體、2-5％2-羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、5-10％球形硅微粉、1-5％椰殼纖維、1-5％銀耳提取物、1-5％艾葉提取物、2-5％光引發(fā)劑、1-3％偶聯(lián)劑、0.1-3％分散劑、0.1-1％顏料、1-5％無鹵阻燃劑、溶劑；

5、b組分為固化劑。

6、本申請所提供的特定絕緣阻燃覆膜材料，通過先涂覆于離型膜上并預(yù)固化，而后再覆于電池包外殼等工件表面，經(jīng)過uv燈固化而形成保護(hù)膜。

7、通過采用上述技術(shù)方案，首先，選用uv環(huán)氧雙固化樹脂、uv潮氣雙固化樹脂相互配合，可以有效平衡涂料的固化速度。uv固化速度快，但主要作用于涂層表面；濕氣固化速度慢，但能夠深入到涂層內(nèi)部。這種平衡使得涂料在保持快速固化的同時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的充分固化，從而避免涂層因固化不均勻而產(chǎn)生質(zhì)量問題。uv環(huán)氧雙固化樹脂、uv潮氣雙固化樹脂的協(xié)同作用還可以改善涂層的均勻性。uv固化階段形成的初步交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為濕氣固化階段提供了良好的基礎(chǔ)，使得濕氣固化過程能夠更加均勻地進(jìn)行。這有助于減少涂層中的氣泡、裂紋等缺陷，提高涂層的整體質(zhì)量和流動(dòng)性。

8、不僅如此，在球形硅微粉、椰殼纖維、銀耳提取物、艾葉提取物的共同配合下，球形硅微粉嵌入到椰殼纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，有效降低了顆粒之間的摩擦阻力；而銀耳提取物、艾葉提取物也可以附著于椰殼纖維表面，四者在體系之間形成特殊的結(jié)構(gòu)。該特殊結(jié)構(gòu)具有高熱穩(wěn)定性和不易燃燒的特性，使得覆膜材料在高溫或火焰作用下能夠保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，吸收并分散熱量，延緩或阻止燃燒過程，展現(xiàn)出良好的阻燃性能。此外，還具有優(yōu)異的絕緣性能，能夠有效提高覆膜材料的電阻率，降低電流通過的可能性。該特殊結(jié)構(gòu)在uv環(huán)氧雙固化樹脂、uv潮氣雙固化樹脂的體系中的良好分布使得覆膜材料的性能得到有效保證。

9、優(yōu)選的，按照質(zhì)量百分比，所述uv環(huán)氧雙固化樹脂為35-38％，uv潮氣雙固化樹脂為16-18％。

10、通過采用上述技術(shù)方案，進(jìn)一步限定uv環(huán)氧雙固化樹脂、uv潮氣雙固化樹脂的體系中的用量配合關(guān)系，可以使得覆膜材料在保持良好流動(dòng)性的同時(shí)也具有足夠的附著力和硬度，進(jìn)一步保證覆膜材料的良好阻燃、絕緣性能。

11、優(yōu)選的，按照質(zhì)量百分比，所述球形硅微粉為6-8％，椰殼纖維為2.5-4％，銀耳提取物為1-3％，艾葉提取物為1.5-3.5％。

12、優(yōu)選的，所述光引發(fā)劑至少包括tpo光引發(fā)劑、819光引發(fā)劑中的一種或多種混合。

13、優(yōu)選的，所述無鹵阻燃劑至少包括氫氧化鎂、氫氧化鋁、水滑石、聚磷酸銨中的一種或多種混合。

14、優(yōu)選的，溶劑至少包括四氫呋喃、丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯中的一種或多種混合。

15、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N絕緣阻燃覆膜材料的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：一種絕緣阻燃覆膜材料的制備方法，包括以下步驟：

16、步驟1：制備混合物：

17、步驟1a：將銀耳提取物、艾葉提取物溶解于水中，得到處理液；

18、步驟1b：將球形硅微粉、椰殼纖維投入到處理液中，攪拌混合；

19、步驟1c：使步驟1b的物料在200-250w的條件下微波處理5-10min，然后浸泡1-2h；

20、步驟1d：固液分離，固體部分烘干后，得到混合物；

21、步驟2：將a組分的各種原料混合至均勻，得到a組分；

22、步驟3：a組分與低溫環(huán)氧固化劑按照比例混合至均勻，得到絕緣阻燃覆膜材料。

23、通過采用上述技術(shù)方案，銀耳提取物、艾葉提取物溶解于水中的處理液，能夠有效附著在球形硅微粉、椰殼纖維表面，使得四者的連接關(guān)系得到進(jìn)一步加強(qiáng)，并產(chǎn)生特殊配合作用，形成特殊結(jié)構(gòu)良好改善覆膜材料的性能。

24、本申請所提供的覆膜材料，在實(shí)際使用過程中，先采用預(yù)固化的方式固定在離型膜上，而后覆于工件表面，采用uv燈照射的方式固化。有效解決了外殼涂層在涂裝后不能經(jīng)受高溫烘烤而對覆膜材料的限制。并且，本申請的覆膜材料在uv固化前，是具有柔韌性、強(qiáng)度的材料，能夠良好適應(yīng)多種形狀的工件，并且完全覆蓋，使得工件表面各處絕緣、阻燃性能更加穩(wěn)定。

25、綜上所述，本申請具有以下有益效果：

26、1、本申請預(yù)先將覆膜材料覆涂于離型膜上，在覆膜完成前保持了柔韌性及一定強(qiáng)度，使得覆膜材料能完整的覆蓋在各種不規(guī)則結(jié)構(gòu)件上，覆膜完成后經(jīng)過uv燈照射固化，使得覆膜層固化變堅(jiān)韌。同時(shí)該覆膜材料具備堅(jiān)韌、絕緣阻燃、耐老化、耐電解液、耐汽油等良好性能；對比藍(lán)膜，該膜層堅(jiān)韌、阻燃、耐老化；對比噴涂，該膜層覆膜工藝簡單，只需增加uv固化設(shè)備，膜厚均勻，無voc排放。

27、2、本申請中優(yōu)選采用uv環(huán)氧雙固化樹脂、uv潮氣雙固化樹脂相互配合，可以有效平衡涂料的固化速度、改善涂層的均勻性，有助于減少涂層中的氣泡、裂紋等缺陷，提高涂層的整體質(zhì)量和流動(dòng)性。

28、3、本申請?jiān)谇蛐喂栉⒎?、椰殼纖維、銀耳提取物、艾葉提取物的共同配合下，四者在體系之間形成特殊的結(jié)構(gòu)。賦予覆膜材料高熱穩(wěn)定性、不易燃燒和優(yōu)異的絕緣性能。

技術(shù)特征：

1.一種絕緣阻燃覆膜材料，其特征在于，包括a組分和b組分，a組分和b組分的質(zhì)量比為100：（5-10）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣阻燃覆膜材料，其特征在于：按照質(zhì)量百分比，所述uv環(huán)氧雙固化樹脂為35-38%，uv潮氣雙固化樹脂為16-18%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣阻燃覆膜材料，其特征在于：按照質(zhì)量百分比，所述球形硅微粉為6-8%，椰殼纖維為2.5-4%，銀耳提取物為1-3%，艾葉提取物為1.5-3.5%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣阻燃覆膜材料，其特征在于：所述光引發(fā)劑至少包括tpo光引發(fā)劑、819光引發(fā)劑中的一種或多種混合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕緣阻燃覆膜材料，其特征在于：所述光引發(fā)劑為tpo光引發(fā)劑、819光引發(fā)劑，tpo光引發(fā)劑、819光引發(fā)劑的質(zhì)量比為（0.8-1.2）：（0.8-1.2）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣阻燃覆膜材料，其特征在于：所述無鹵阻燃劑至少包括氫氧化鎂、氫氧化鋁、水滑石、聚磷酸銨中的一種或多種混合。

7.一種基于權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的絕緣阻燃覆膜材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的絕緣阻燃覆膜材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1b中，將球形硅微粉、椰殼纖維投入到處理液中，在500-600r/min的條件下攪拌混合。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及電池包外殼膜材料領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種絕緣阻燃覆膜材料及其制備方法。一種絕緣阻燃覆膜材料，包括A組分和B組分，A組分和B組分的質(zhì)量比為100：（5?10）；A組分包括以下原料：UV環(huán)氧雙固化樹脂、UV潮氣雙固化樹脂、CTFA單體、2?羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、球形硅微粉、椰殼纖維、銀耳提取物、艾葉提取物、光引發(fā)劑、偶聯(lián)劑、分散劑、顏料、無鹵阻燃劑、溶劑；B組分為固化劑。本申請的覆膜材料具備堅(jiān)韌、絕緣阻燃、耐老化、耐電解液、耐汽油等良好性能；對比藍(lán)膜，該膜層堅(jiān)韌、阻燃、耐老化；對比噴涂，該膜層覆膜工藝簡單，只需增加UV固化設(shè)備，膜厚均勻，無VOC排放。

技術(shù)研發(fā)人員：韓文曲,王樹麗,朱曼菁,賴有發(fā)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東翔鷹化工有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/13