一种新能源汽车用电池包壳阻燃涂料及其制备方法与流程

本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车用电池包壳阻燃涂料及其制备方法。

背景技术：

电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，它主要通过壳体包络构成电池包主体。

动力电池系统涉及要以满足整车的动力要求和其它设计为前提，同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。电池包壳体作为电池模块的承载体，对电池模块的安全工作和防护起着关键作用。电池壳体一般安装在车体下部，主要用于保护锂电池在受到外界碰撞、挤压时不会损坏。由于其特殊的功能，其表面防腐蚀、绝缘处理及阻燃等方面着手。

技术实现要素：

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种新能源汽车用电池包壳阻燃涂料及其制备方法，具备安全、环保、耐热性能高、阻燃效果好等优点。

技术方案：一种新能源汽车用电池包壳阻燃涂料的制备方法，步骤如下：

步骤一.将1-3质量份硼酸锌、2-4质量份镁铝水滑石、2-4质量份海泡石搅拌均匀后研磨成粉，过筛后得到混合物a；

步骤二.在反应釜中加入12-15质量份对苯二甲酸二甲酯、10-18质量份乙二醇、5-8质量份甘油，升温至140-150℃，待对苯二甲酸二甲酯全部溶解后，以10℃/h的升温速度升温至195-205℃，然后加入30-40质量份甲酚稀释得到混合物b；

步骤三.取10-15质量份85wt.%磷酸和18~27质量份尿素在65-75℃油浴加热下以2~3℃/min的升温速率升温至130℃并保温15min，然后加入1-1.5质量份碳纳米管，保温15-30min，然后将产物倒入托盘中，在210℃烘箱中固化1-2h，将固化后的物质研磨粉碎得到混合物c；

步骤四.将混合物a、混合物b和混合物c按照(1~3):20~30):1的质量比加入反应釜中，在70~80℃温度下搅拌反应3h即可。

作为优选，所述步骤一中混合物a的粒径为2~10μm。

作为优选，所述步骤一中将2质量份硼酸锌、3质量份镁铝水滑石、3质量份海泡石搅拌均匀后研磨成粉。

作为优选，所述步骤二中在反应釜中加入13质量份对苯二甲酸二甲酯、15质量份乙二醇、6质量份甘油，升温至145℃，待对苯二甲酸二甲酯全部溶解后，以10℃/h的升温速度升温至200℃，然后加入35质量份甲酚稀释得到混合物b。

作为优选，所述步骤三中取12质量份85wt.%磷酸和25质量份尿素在70℃油浴加热下以3℃/min的升温速率升温至130℃并保温15min，然后加入1质量份碳纳米管，保温20min，然后将产物倒入托盘中，在210℃烘箱中固化2h，将固化后的物质研磨粉碎得到混合物c。

作为优选，所述步骤四中将混合物a、混合物b和混合物c按照1:25:1的质量比加入反应釜中，在80℃温度下搅拌反应3h即可。

上述方法制备的新能源汽车用电池包壳阻燃涂料。

有益效果：1.本发明所述新能源汽车用电池包壳阻燃涂料安全、环保，生产过程除了溶剂挥发，没有其他废水、废气排出；

2.本发明所述新能源汽车用电池包壳阻燃涂料通过加入硼酸锌、镁铝水滑石、海泡石、对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、甘油、磷酸、尿素和碳纳米管，起到协同增效的作用，能够增大阻燃效果。

具体实施方式

实施例1

一种新能源汽车用电池包壳阻燃涂料的制备方法，步骤如下：

步骤一.将1质量份硼酸锌、2质量份镁铝水滑石、2质量份海泡石搅拌均匀后研磨成粉，过筛后得到混合物a，混合物a的粒径为2~10μm；

步骤二.在反应釜中加入12质量份对苯二甲酸二甲酯、10质量份乙二醇、5质量份甘油，升温至140℃，待对苯二甲酸二甲酯全部溶解后，以10℃/h的升温速度升温至195℃，然后加入30质量份甲酚稀释得到混合物b；

步骤三.取10质量份85wt.%磷酸和18质量份尿素在65℃油浴加热下以2℃/min的升温速率升温至130℃并保温15min，然后加入1质量份碳纳米管，保温15min，然后将产物倒入托盘中，在210℃烘箱中固化1h，将固化后的物质研磨粉碎得到混合物c；

步骤四.将混合物a、混合物b和混合物c按照1:20:1的质量比加入反应釜中，在70℃温度下搅拌反应3h即可。

上述方法制备的新能源汽车用电池包壳阻燃涂料。

实施例2

一种新能源汽车用电池包壳阻燃涂料的制备方法，步骤如下：

步骤一.将3质量份硼酸锌、4质量份镁铝水滑石、4质量份海泡石搅拌均匀后研磨成粉，过筛后得到混合物a，混合物a的粒径为2~10μm；

步骤二.在反应釜中加入15质量份对苯二甲酸二甲酯、18质量份乙二醇、8质量份甘油，升温至150℃，待对苯二甲酸二甲酯全部溶解后，以10℃/h的升温速度升温至205℃，然后加入40质量份甲酚稀释得到混合物b；

步骤三.取15质量份85wt.%磷酸和27质量份尿素在75℃油浴加热下以3℃/min的升温速率升温至130℃并保温15min，然后加入1.5质量份碳纳米管，保温30min，然后将产物倒入托盘中，在210℃烘箱中固化2h，将固化后的物质研磨粉碎得到混合物c；

步骤四.将混合物a、混合物b和混合物c按照3:30:1的质量比加入反应釜中，在80℃温度下搅拌反应3h即可。

上述方法制备的新能源汽车用电池包壳阻燃涂料。

实施例3

一种新能源汽车用电池包壳阻燃涂料的制备方法，步骤如下：

步骤一.将2质量份硼酸锌、3质量份镁铝水滑石、3质量份海泡石搅拌均匀后研磨成粉，过筛后得到混合物a，混合物a的粒径为2~10μm；

步骤二.在反应釜中加入13质量份对苯二甲酸二甲酯、15质量份乙二醇、6质量份甘油，升温至145℃，待对苯二甲酸二甲酯全部溶解后，以10℃/h的升温速度升温至200℃，然后加入35质量份甲酚稀释得到混合物b；

步骤三.取12质量份85wt.%磷酸和25质量份尿素在70℃油浴加热下以3℃/min的升温速率升温至130℃并保温15min，然后加入1质量份碳纳米管，保温20min，然后将产物倒入托盘中，在210℃烘箱中固化2h，将固化后的物质研磨粉碎得到混合物c；

步骤四.将混合物a、混合物b和混合物c按照1:25:1的质量比加入反应釜中，在80℃温度下搅拌反应3h即可。

上述方法制备的新能源汽车用电池包壳阻燃涂料。

对比例1

同实施例3，区别在于，不添加碳纳米管，具体步骤如下：

步骤一.将2质量份硼酸锌、3质量份镁铝水滑石、3质量份海泡石搅拌均匀后研磨成粉，过筛后得到混合物a，混合物a的粒径为2~10μm；

步骤二.在反应釜中加入13质量份对苯二甲酸二甲酯、15质量份乙二醇、6质量份甘油，升温至145℃，待对苯二甲酸二甲酯全部溶解后，以10℃/h的升温速度升温至200℃，然后加入35质量份甲酚稀释得到混合物b；

步骤三.取12质量份85wt.%磷酸和25质量份尿素在70℃油浴加热下以3℃/min的升温速率升温至130℃并保温35min，然后将产物倒入托盘中，在210℃烘箱中固化2h，将固化后的物质研磨粉碎得到混合物c；

步骤四.将混合物a、混合物b和混合物c按照1:25:1的质量比加入反应釜中，在80℃温度下搅拌反应3h即可。

上述方法制备的新能源汽车用电池包壳阻燃涂料。

对实施例1-3及对比例1制备的涂料用于新能源汽车用电池包壳的生产过程，进行性能测试，结果如下：

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