一种水性耐高温绝缘电池漆及其制备方法与应用与流程

本发明涉及水性漆制备，尤其涉及一种水性耐高温绝缘电池漆及其制备方法与应用。

背景技术：

1、动力电池得益于新能源汽车、储能等应用场景爆发式增长的驱动，全球锂电池产业正在蓬勃发展，预计到2030年，全球锂电池的需求规模可达4太瓦时(twh)，锂电池产业的发展变革促进了与动力电池配套的装备用漆需求的增长。然而，现有传统的溶剂型双组分环氧涂料虽然具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度大等优越性能，但其voc含量高，严重污染环境。传统的油性涂料正在逐渐被环保涂料所代替，其中以水性漆为代表的环保涂料正是现代绿色涂料的重要组成部分。

2、水性漆以低voc、节能、无毒、环保为特点被广大消费者群众所认可，可由于水性漆的稳定性、耐盐雾性、力学性能以及绝缘性能低于传统涂料，且施工难度大，配料成本高，其发展受到了极大的限制。

3、因此，研究得到一种水性环保，绝缘性能稳定，力学性能、耐盐雾性、高温稳定性优异的水性耐高温绝缘电池漆及制备方法与应用具有重要意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水性耐高温绝缘电池漆及其制备方法与应用，以解决现有水性电池漆综合性能差，制作成本高以及施工难度大的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种水性耐高温绝缘电池漆，包括如下质量份数的原料：

4、30～40份硅溶胶、6～15份水性环氧树脂、2～8份硅烷偶联剂、7～12份晶须硅、15～25份玻璃粉、2～6份铜铬黑、1～2份氢氧化镁、0.8～1.6份膨润土、10～12份硅灰石、5～6份氨水、0.1～0.6份防闪锈剂、0.1～0.15份第一消泡剂、0.1～0.15份第二消泡剂、1～2份防沉剂、0.5～1.7份分散剂和10～20份水。

5、优选的，所述硅溶胶包括碱性硅溶胶，所述硅烷偶联剂包括γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和3-巯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

6、优选的，所述晶须硅的粒径为5～6μm，玻璃粉的粒径≤0.6μm，玻璃粉的熔点为800～1200℃。

7、优选的，所述硅灰石的粒径为20～25μm，防沉剂包括石蜡乳液，分散剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。

8、优选的，所述第一消泡剂和第二消泡剂包括聚醚类消泡剂。

9、本发明还提供了所述一种水性耐高温绝缘电池漆的制备方法，包括如下制备步骤：

10、(1)将水性环氧树脂、硅烷偶联剂和水混合后，向其中顺次添加氢氧化镁、氨水、第一消泡剂和分散剂并反应，得到混合溶液；

11、(2)将混合溶液、晶须硅、玻璃粉、铜铬黑、膨润土、硅灰石、防闪锈剂、第二消泡剂和防沉剂混合后反应，反应后添加硅溶胶，得到水性耐高温绝缘电池漆。

12、优选的，所述步骤(1)中混合为超声混合，超声混合的功率为12～30khz，超声混合的时间为5～8min；反应的时间为4～10min，反应的温度为20～30℃。

13、优选的，所述步骤(2)中反应的时间为12～25min，反应的温度为50～80℃。

14、优选的，所述步骤(2)中添加硅溶胶后进行混合，混合的转速为1000～2500rpm，混合的时间为2～3min。

15、本发明还提供了所述一种水性耐高温绝缘电池漆在锂电池中的应用。

16、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

17、本发明所得水性耐高温绝缘电池漆具有优异的绝缘性能、耐火性能、冷热循环性能以及耐盐雾性能，且经检测包覆有本发明所制得的水性耐高温绝缘电池漆的锂离子电池在经过盐雾测试、高温高湿性能测试、冷热循环测试和耐火性能测试后，漏电流仍旧小于3ma。即本发明所得水性耐高温绝缘电池漆具有优异的综合性能。

技术特征：

1.一种水性耐高温绝缘电池漆，其特征在于，包括如下质量份数的原料：

2.根据权利要求1所述一种水性耐高温绝缘电池漆，其特征在于，所述硅溶胶包括碱性硅溶胶，所述硅烷偶联剂包括γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和3-巯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述一种水性耐高温绝缘电池漆，其特征在于，所述晶须硅的粒径为5～6μm，玻璃粉的粒径≤0.6μm，玻璃粉的熔点为800～1200℃。

4.根据权利要求1或3所述一种水性耐高温绝缘电池漆，其特征在于，所述硅灰石的粒径为20～25μm，防沉剂包括石蜡乳液，分散剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述一种水性耐高温绝缘电池漆，其特征在于，所述第一消泡剂和第二消泡剂包括聚醚类消泡剂。

6.权利要求1～5任一项所述一种水性耐高温绝缘电池漆的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

7.根据权利要求6所述一种水性耐高温绝缘电池漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中混合为超声混合，超声混合的功率为12～30khz，超声混合的时间为5～8min；反应的时间为4～10min，反应的温度为20～30℃。

8.根据权利要求7所述一种水性耐高温绝缘电池漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中反应的时间为12～25min，反应的温度为50～80℃。

9.根据权利要求8所述一种水性耐高温绝缘电池漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中添加硅溶胶后进行混合，混合的转速为1000～2500rpm，混合的时间为2～3min。

10.权利要求1～5任一项所述一种水性耐高温绝缘电池漆在锂电池中的应用。

技术总结本发明涉及水性漆制备技术领域，本发明公开了一种水性耐高温绝缘电池漆及其制备方法与应用，所述水性耐高温绝缘电池漆包括如下制备方法：将水性环氧树脂、硅烷偶联剂和水混合后，顺次添加氢氧化镁、氨水、第一消泡剂和分散剂并反应，得到混合溶液；将混合溶液、晶须硅、玻璃粉、铜铬黑、膨润土、硅灰石、防闪锈剂、第二消泡剂和防沉剂混合后反应，反应后添加硅溶胶，得到水性耐高温绝缘电池漆。本发明所得水性耐高温绝缘电池漆具有优异的绝缘性能、耐火性能、冷热循环性能以及耐盐雾性能，且经检测包覆有本发明所制得的水性耐高温绝缘电池漆的锂离子电池在经过盐雾测试、高温高湿性能测试、冷热循环测试和耐火性能测试后，漏电流仍旧小于3mA。技术研发人员：宋连景,王建刚,秦铁汉,卢桂军,许云龙,李晓东,耿密娟,张治平受保护的技术使用者：北京红狮科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23