本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种用于锂离子动力电池包的防火涂层及其制备方法。
背景技术：
目前，随着新能源行业发展，越来越多的车企逐步使用电动汽车替代传统燃油汽车；电动汽车最重要的一项指标就是其安全性能；现阶段几乎所有电动汽车所采用的电池均是经过成千上万只电芯进行串并联组合而成；其中某一只电芯发生热失控就有很大几率传递到整组电池包，从而引发严重的事故；或者电动汽车在行驶过程中不小心发生意外碰撞等事故也有可能导致整组电池包的燃烧。而锂离子电池在燃烧时候迅速释放的热量会导致汽车中可燃物的迅速燃烧，从而引发人员伤亡等情况出现；因此，锂离子电池包在燃烧时候如何避免其热量迅速传递到整个车辆，给汽车上的驾驶员或乘客预留充足的时间撤离就显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种用于锂离子动力电池包的处理方法，该方法是将一种特制的防火涂层涂敷于动力电池包的内壁或壳体上，在电池组发生燃烧时候，该防火涂层能够在明火条件下隔绝电池组和壳体长达两小时以上，从而防止燃烧迅速扩散至车辆其他部位，为车上人员安全撤离留有足够时间。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于锂离子动力电池包的防火涂层，包括以下重量百分比的组成：
作为本发明所述的用于锂离子动力电池包的防火涂层的优选方案，该防火涂层包括以下重量百分比的组成：
作为本发明所述的用于锂离子动力电池包的防火涂层的优选方案，所述溶剂为去离子水、甲醇、丙醇、正丁醇、乙二醇、异丙醇、丙酮、季戊四醇、石油醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。
作为本发明所述的用于锂离子动力电池包的防火涂层的优选方案，还包括按重量百分比计1～8％的硼酸盐，所述硼酸盐为硼酸铝、硼酸锌、硼酸钠、硼酸铵中的至少一种。加入硼酸盐能够进一步提高防火涂层的耐热温度，增强防火效果。
作为本发明所述的用于锂离子动力电池包的防火涂层的优选方案，还包括按重量百分比计1～5％的无水亚硫酸盐，所述无水亚硫酸盐为无水亚硫酸钠、无水亚硫酸钾、无水亚硫酸镁中的至少一种。加入无水亚硫酸盐能够进一步提高防火涂层的耐热温度，增强防火效果。
作为本发明所述的用于锂离子动力电池包的防火涂层的优选方案，还包括按重量百分比计1～5％的磷酸酯类阻燃剂，所述磷酸酯类阻燃剂为磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯中的至少一种。加入磷酸酯类阻燃剂能够进一步提高防火涂层的阻燃效果和耐火性能。
作为本发明所述的用于锂离子动力电池包的防火涂层的优选方案，还包括按重量百分比计1～5％的杀菌剂，所述杀菌剂为四氯间苯二甲腈、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的任一种。加入杀菌剂能够有效防止车辆内细菌滋生，达到干净卫生效果，同时避免细菌破坏防火涂层。
本发明的有益效果在于：相比于现有技术，本发明通过在电池包内壁或外壳涂覆特制的防火涂层，这样，在电池组发生燃烧时候，该防火涂层能够在明火条件下隔绝电池组和壳体长达两小时以上，从而防止燃烧迅速扩散至车辆其他部位，为车上人员安全撤离留有足够时间，避免发生恶性人员伤亡事故，有效提高锂离子电池包的安全性能。
本发明的另一目的在于：提供一种用于锂离子动力电池包的防火涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按照配比称取磷酸钠、钛白粉、改性氨基树脂加入到反应釜中，加入适量溶剂，升温至60～90℃，搅拌20～40min，得混合物A；
步骤2：按照配比称取邻苯二甲酸二甲酯加入步骤1得到的混合物中，搅拌均匀后置于超声波中超声分散，得混合物B；
步骤3：按照配比分别称二甲基苯胺、环氧氯乙烷加入到混合物B中，搅拌10～30min，再置于转速为2500～3500r/min的剪切机中剪切5～15min，混合均匀，即得所述的防火涂层。
优选地，所述防火涂层的耐火温度≥500℃，耐火时间≥2H。
相比于现有技术，本发明制备工艺方法简单，操作简便，适于企业规模化生产，所制得防火涂层性能稳定，且耐火温度高，耐火时间长。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于锂离子动力电池包的防火涂层，包括以下重量百分比的组成：
所述溶剂为去离子水、甲醇、丙醇、正丁醇、乙二醇、异丙醇、丙酮、季戊四醇、石油醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
该防火涂层的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照配比称取磷酸钠、钛白粉、改性氨基树脂加入到反应釜中，加入适量溶剂，升温至60℃，搅拌40min，得混合物A；
步骤2：按照配比称取邻苯二甲酸二甲酯加入步骤1得到的混合物中，搅拌均匀后置于超声波中超声分散，得混合物B；
步骤3：按照配比分别称二甲基苯胺、环氧氯乙烷加入到混合物B中，搅拌30min，再置于转速为2500r/min的剪切机中剪切15min，混合均匀，即得所述的防火涂层；防火涂层的耐火温度为500℃，耐火时间为2H。
实施例2
一种用于锂离子动力电池包的防火涂层，包括以下重量百分比的组成：
所述溶剂为去离子水、甲醇、丙醇、正丁醇、乙二醇、异丙醇、丙酮、季戊四醇、石油醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
所述硼酸盐为硼酸铝、硼酸锌、硼酸钠、硼酸铵中的至少一种。
该防火涂层的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照配比称取磷酸钠、硼酸盐、钛白粉、改性氨基树脂加入到反应釜中，加入适量溶剂，升温至90℃，搅拌20min，得混合物A；
步骤2：按照配比称取邻苯二甲酸二甲酯加入步骤1得到的混合物中，搅拌均匀后置于超声波中超声分散，得混合物B；
步骤3：按照配比分别称二甲基苯胺、环氧氯乙烷加入到混合物B中，搅拌10min，再置于转速为3500r/min的剪切机中剪切5min，混合均匀，即得所述的防火涂层；防火涂层的耐火温度为600℃，耐火时间为3H。
实施例3
一种用于锂离子动力电池包的防火涂层，包括以下重量百分比的组成：
所述溶剂为去离子水、甲醇、丙醇、正丁醇、乙二醇、异丙醇、丙酮、季戊四醇、石油醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
所述无水亚硫酸盐为无水亚硫酸钠、无水亚硫酸钾、无水亚硫酸镁中的至少一种。
该防火涂层的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照配比称取磷酸钠、无水亚硫酸盐、钛白粉、改性氨基树脂加入到反应釜中，加入适量溶剂，升温至70℃，搅拌30min，得混合物A；
步骤2：按照配比称取邻苯二甲酸二甲酯加入步骤1得到的混合物中，搅拌均匀后置于超声波中超声分散，得混合物B；
步骤3：按照配比分别称二甲基苯胺、环氧氯乙烷加入到混合物B中，搅拌20min，再置于转速为2800r/min的剪切机中剪切10min，混合均匀，即得所述的防火涂层；防火涂层的耐火温度为800℃，耐火时间为3H。
实施例4
一种用于锂离子动力电池包的防火涂层，包括以下重量百分比的组成：
所述溶剂为去离子水、甲醇、丙醇、正丁醇、乙二醇、异丙醇、丙酮、季戊四醇、石油醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
所述磷酸酯类阻燃剂为磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯中的至少一种。
该防火涂层的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照配比称取磷酸钠、钛白粉、改性氨基树脂加入到反应釜中，加入适量溶剂，升温至80℃，搅拌25min，得混合物A；
步骤2：按照配比称取邻苯二甲酸二甲酯、磷酸酯类阻燃剂加入步骤1得到的混合物中，搅拌均匀后置于超声波中超声分散，得混合物B；
步骤3：按照配比分别称二甲基苯胺、环氧氯乙烷加入到混合物B中，搅拌25min，再置于转速为3000r/min的剪切机中剪切12min，混合均匀，即得所述的防火涂层；防火涂层的耐火温度为1000℃，耐火时间为3H。
实施例5
一种用于锂离子动力电池包的防火涂层，包括以下重量百分比的组成：
所述溶剂为去离子水、甲醇、丙醇、正丁醇、乙二醇、异丙醇、丙酮、季戊四醇、石油醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
所述杀菌剂为四氯间苯二甲腈、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的任一种。
该防火涂层的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照配比称取磷酸钠、钛白粉、改性氨基树脂加入到反应釜中，加入适量溶剂，升温至75℃，搅拌35min，得混合物A；
步骤2：按照配比称取邻苯二甲酸二甲酯加入步骤1得到的混合物中，搅拌均匀后置于超声波中超声分散，得混合物B；
步骤3：按照配比分别称二甲基苯胺、环氧氯乙烷、杀菌剂加入到混合物B中，搅拌15min，再置于转速为3200r/min的剪切机中剪切8min，混合均匀，即得所述的防火涂层；防火涂层的耐火温度为600℃，耐火时间为2.5H。
实施例6
一种用于锂离子动力电池包的防火涂层，包括以下重量百分比的组成：
所述溶剂为去离子水、甲醇、丙醇、正丁醇、乙二醇、异丙醇、丙酮、季戊四醇、石油醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
所述硼酸盐为硼酸铝、硼酸锌、硼酸钠、硼酸铵中的至少一种。
所述无水亚硫酸盐为无水亚硫酸钠、无水亚硫酸钾、无水亚硫酸镁中的至少一种。
所述磷酸酯类阻燃剂为磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯中的至少一种。
所述杀菌剂为四氯间苯二甲腈、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的任一种。
该防火涂层的制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照配比称取磷酸钠、硼酸盐、无水亚硫酸盐、钛白粉、改性氨基树脂加入到反应釜中，加入适量溶剂，升温至60℃，搅拌40min，得混合物A；
步骤2：按照配比称取邻苯二甲酸二甲酯、磷酸酯类阻燃剂加入步骤1得到的混合物中，搅拌均匀后置于超声波中超声分散，得混合物B；
步骤3：按照配比分别称二甲基苯胺、环氧氯乙烷、杀菌剂加入到混合物B中，搅拌30min，再置于转速为2500r/min的剪切机中剪切15min，混合均匀，即得所述的防火涂层；防火涂层的耐火温度为1500℃，耐火时间为4H。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。