专利名称：一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳及其制备方法
技术领域：
本发明涉及锂离子动力电池封装技术领域，特别是涉及一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳及其制备方法。
背景技术：
随着经济发展和人民生活水平提高，人们对高能密度的大容量电池的需求愈来愈强烈，在电动交通工具、储能领域中可选用的几种电池中锂离子电池性能最好。锂离子电池与一般的普通酸性电池不同，有高电压、高比能量、循环寿命长、自放电率低等特点。然而， 由于锂离子电池能量密度高，在过充电状态下，电池温度上升、能量过剩，电池内压急剧上升而有发生自燃或爆炸的危险。传统的钢壳、铝壳电池在爆炸后碎片极易伤人，喷射出的电池内容物容易引起火灾。塑料外壳因为其主材为PP (Polypropylene，聚丙烯)塑料材质，受热后具有延伸性，而且不燃烧从一定程度上减少了爆炸伤人的危险性。因此被认为是较为适合应用于高容量锂离子动力电池的外壳。虽然塑料外壳具有延展性好不易爆炸等优点，但是它也存在一些不足之处，主要表现在1、当电池内部短路等情况下内部温度升高析出的单质锂燃烧从而引起塑料外壳燃烧；2、普通PP材质的塑料外壳在遇到外部环境起火时候自身参与燃烧，助长了火灾。
发明内容
本发明实施例要解决的问题是提供一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳及其制备方法，以克服现有技术中普通PP材质的塑料外壳不能阻燃的缺陷。为达到上述目的，本发明实施例的技术方案提供一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳，所述外壳采用阻燃材料，所述阻燃材料包括50 70重量份的聚丙烯、5 30重量份的玻璃纤维、5 20重量份的填充剂和10 40重量份的阻燃剂。进一步，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP、硼酸锌、十溴二苯乙烷、TBC。进一步，所述填充剂优选为碳酸钙。本发明实施例的技术方案还提供一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法， 所述方法包括以下步骤A、将50 70重量份的聚丙烯和5 30重量份的玻璃纤维混合后搅拌10_30分钟；B、加入5 20重量份的填充剂，搅拌10-30分钟；C、加入10 40重量份的阻燃剂，搅拌20-40分钟；D、将所述锂离子动力电池阻燃塑料外壳的模具固定在注塑机内，连接模具冷却水道，将步骤C中搅拌好的原料放入注塑机的烘干料桶内烘干1-2小时；E、在注塑机的料筒温度达到160°C -200°C时进行注塑；F、在注塑完后，冷却30-60秒开模。
进一步，在所述步骤A C中，搅拌过程中顺时针方向和逆时针方向的搅拌时间比为 1 1。进一步，在所述步骤F中，开模时的注塑速度为20 30mm/s。进一步，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP、硼酸锌、十溴二苯乙烷、TBC。进一步，所述优选为碳酸钙。与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点本发明的锂离子动力电池阻燃塑料外壳采用50 70重量份的聚丙烯、5 30重量份的玻璃纤维、5 20重量份的填充剂和10 40重量份的阻燃剂混合形成的阻燃材料， 其阻燃性能和延伸性能良好，从而避免了当电池内部短路等情况下内部温度升高析出的单质锂燃烧而引起塑料外壳的燃烧。
图1为本发明的一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。本发明的锂离子动力电池阻燃塑料外壳采用阻燃材料，所述阻燃材料包括50 70重量份的聚丙烯、5 30重量份的玻璃纤维、5 20重量份的填充剂和10 40重量份的阻燃剂。其中，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP(三(1，3_ 二氯丙基)磷酸酯)、 聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP(M0lypermall0y Powder，铁镍钼)、硼酸锌、十溴二苯乙烷、TBC (三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯)；所述填充剂优选为碳酸钙。本发明的一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法如图1所示，所述方法包括以下步骤步骤SlOl，将50 70重量份的聚丙烯和5 30重量份的玻璃纤维混合后搅拌 10-30分钟。步骤S102，加入5 20重量份的填充剂，搅拌10_30分钟；所述填充剂优选为碳酸钙。步骤sl03，加入10 40重量份的阻燃剂，搅拌20_40分钟；所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP、硼酸锌、十溴二苯乙烷、TBC。步骤S104，将所述锂离子动力电池阻燃塑料外壳的模具固定在注塑机内，连接模具冷却水道，将步骤sl03中搅拌好的原料放入注塑机的烘干料桶内烘干1-2小时。步骤sl05，在注塑机的料筒温度达到160°C -200°C时进行注塑。步骤sl06，在注塑完后，冷却30-60秒开模，开模时的注塑速度为20 30mm/s。在所述步骤SlOl sl03中，搅拌过程中顺时针方向和逆时针方向的搅拌时间比为 1 1。实施例一
本实施例采用图1所示的锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法，其中各组成部分的使用量为50重量份的聚丙烯、20重量份的玻璃纤维、20重量份的填充剂和10重量份的阻燃剂。填充剂采用碳酸钙，阻燃剂采用十溴二苯乙烷。本实施例制成的锂离子动力电池阻燃塑料外壳在400摄氏度的火焰下灼烧10秒而不燃烧，并经过UL94塑料材料燃烧测试的垂直燃烧测试，达到了 UL94-V0标准。实施例二本实施例采用图1所示的锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法，其中各组成部分的使用量为60重量份的聚丙烯、10重量份的玻璃纤维、5重量份的填充剂和25重量份的阻燃剂。填充剂采用碳酸钙，阻燃剂采用氢氧化铝。本实施例制成的锂离子动力电池阻燃塑料外壳在400摄氏度的火焰下灼烧10秒而不燃烧，并经过UL94塑料材料燃烧测试的垂直燃烧测试，达到了 UL94-V0标准。实施例三本实施例采用图1所示的锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法，其中各组成部分的使用量为50重量份的聚丙烯、5重量份的玻璃纤维、5重量份的填充剂和40重量份的阻燃剂。填充剂采用碳酸钙，阻燃剂采用聚磷酸铵。本实施例制成的锂离子动力电池阻燃塑料外壳在400摄氏度的火焰下灼烧10秒而不燃烧，并经过UL94塑料材料燃烧测试的垂直燃烧测试，达到了 UL94-V0标准。实施例四本实施例采用图1所示的锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法，其中各组成部分的使用量为70重量份的聚丙烯、5重量份的玻璃纤维、5重量份的填充剂和20重量份的阻燃剂。填充剂采用碳酸钙，阻燃剂采用MPP。本实施例制成的锂离子动力电池阻燃塑料外壳在400摄氏度的火焰下灼烧10秒而不燃烧，并经过UL94塑料材料燃烧测试的垂直燃烧测试，达到了 UL94-V0标准。本发明的锂离子动力电池阻燃塑料外壳采用50 70重量份的聚丙烯、5 30重量份的玻璃纤维、5 20重量份的填充剂和10 40重量份的阻燃剂混合形成的阻燃材料， 其阻燃性能和延伸性能良好，从而避免了当电池内部短路等情况下内部温度升高析出的单质锂燃烧而引起塑料外壳的燃烧。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳，其特征在于，所述外壳采用阻燃材料，所述阻燃材料包括50 70重量份的聚丙烯、5 30重量份的玻璃纤维、5 20重量份的填充剂和 10 40重量份的阻燃剂。
2.如权利要求1所述的锂离子动力电池阻燃塑料外壳，其特征在于，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP、硼酸锌、十溴二苯乙烷、TBC。
3.如权利要求1或2所述的锂离子动力电池阻燃塑料外壳，其特征在于，所述填充剂优选为碳酸钙。
4.一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤A、将50 70重量份的聚丙烯和5 30重量份的玻璃纤维混合后搅拌10-30分钟；B、加入5 20重量份的填充剂，搅拌10-30分钟；C、加入10 40重量份的阻燃剂，搅拌20-40分钟；D、将所述锂离子动力电池阻燃塑料外壳的模具固定在注塑机内，连接模具冷却水道， 将步骤C中搅拌好的原料放入注塑机的烘干料桶内烘干1-2小时；E、在注塑机的料筒温度达到160°C-200°C时进行注塑；F、在注塑完后，冷却30-60秒开模。
5.如权利要求4所述的锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法，其特征在于，在所述步骤A C中，搅拌过程中顺时针方向和逆时针方向的搅拌时间比为1 1。
6.如权利要求4所述的锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法，其特征在于，在所述步骤F中，开模时的注塑速度为20 30mm/s。
7.如权利要求4至6任一项所述的锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP、硼酸锌、十溴二苯乙烷、TBC。
8.如权利要求4至6任一项所述的锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法，其特征在于，所述填充剂优选为碳酸钙。
全文摘要
本发明公开了一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳，其特征在于，所述外壳采用阻燃材料，所述阻燃材料包括50～70重量份的聚丙烯、5～30重量份的玻璃纤维、5～20重量份的填充剂和10～40重量份的阻燃剂。本发明还公开了一种锂离子动力电池阻燃塑料外壳的制备方法。本发明的锂离子动力电池阻燃塑料外壳采用50～70重量份的聚丙烯、5～30重量份的玻璃纤维、5～20重量份的填充剂和10～40重量份的阻燃剂混合形成的阻燃材料，其阻燃性能和延伸性能良好，从而避免了当电池内部短路等情况下内部温度升高析出的单质锂燃烧而引起塑料外壳的燃烧。
文档编号C08L23/12GK102358792SQ20111022675
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者鲁清科 申请人:余姚科德塑料模具厂