一种高效阻热绝缘电池涂层及其制备方法与流程

本发明涉及一种电池涂层领域，特别涉及一种高效阻热绝缘电池涂层及其制备方法。

背景技术：

1、涂层是一种应用于物体表面的薄膜或涂料，具有保护、装饰、改善功能等多种作用，根据不同的功能和成分，涂层可以分为多种类型，例如，防腐涂层是一种用于防止金属材料腐蚀的涂层，通常由一层或多层涂料组成，可以在金属表面形成一个保护层，防水涂层则用于保护建筑物、屋顶、地下室等结构免受水的侵蚀，通常由聚合物、橡胶和沥青等材料制成，防火涂层用于防止火灾扩散，能在火灾发生时产生化学反应，形成隔热层，减缓火灾的扩散速度，导电涂层则是一种能够传导电流的涂层，由金属或碳纳米管等导电材料制成。

2、在制造涂层时，会用到多种方法，包括撒粉涂层法、粉点涂层法、浆点法等，每种方法都有其特定的应用场景和优势，例如，撒粉涂层法适用于低档衬布和暂时性粘合的衬布，而粉点涂层法则能产生均匀整齐、粘合效果好的涂层。

3、涂层的质量受到多种因素的影响，包括附着力、柔韧性、撞击强度、硬度等，这些性能的评估方法各异，但都对涂层的实际应用效果具有重要影响。

4、此外，涂层还在隔热绝缘方面发挥着重要作用，一些特定的涂层，如高温隔热保温涂料，具有良好的隔热性、绝缘性和防腐性，能对物体进行有效保护，然而，现有涂层在隔热绝缘方面仍然存在一些问题，如隔热效果有限、绝缘性能不足、耐久性差等，在用于电池涂层时，其只能满足一种效果，无法满足现有电池生产的需求，需要进一步的研发和改进。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种高效阻热绝缘电池涂层及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种高效阻热绝缘电池涂层，包括与涂覆面接触的基层和包覆在基层外的发泡层，该基层的涂料成分含有环氧树脂，固化助剂，玻璃纤维，铈铝石榴石和阻燃助剂，该发泡层的涂料成分含有环氧树脂，固化助剂，发泡剂，聚酯，铈铝石榴石，其中发泡层内的发泡剂总重量与环氧树脂和聚酯总含量比为0.5～1：10。

4、基层和发泡层内均添加有铈铝石榴石粉末，铈铝石榴石是一种具有钙钛矿结构的固体材料，铈铝石榴石的高绝缘性能可以有效地阻止电流的传导，从而提高电器设备的安全性和可靠性，同时铈铝石榴石的热导率仅为0.06w/mk，远低于绝大多数材料的热导率，使用铈铝石榴石作为涂层的辅助用料可以提高涂层的绝缘性能和隔热性能。

5、进一步的，所述基层的组份含量为：以涂料的总重量为基准，环氧树脂的含量为50-70重量％，固化助剂的含量为3-8重量％，玻璃纤维的含量为5-8重量％，铈铝石榴石的含量为30-40重量％，分散剂的含量为0.5-2重量％，阻燃助剂的含量为0.5-3重量％，常规助剂的含量为3-6重量％。

6、玻璃纤维与可以提高基层的绝缘性能，同时基层内添加了铈铝石榴石会影响基层的强度和粘结力，而添加玻璃纤维后可以很好的解决该问题，同时可以提高基层的硬度、耐磨性和抗裂性。

7、进一步的，所述发泡层的组份含量为：以涂料的总重量为基准，环氧树脂的含量为40-50重量％，固化助剂的含量为3-8重量％，发泡剂的含量为6-9重量％，聚酯的含量为30-35重量％，铈铝石榴石的含量为10-20重量％，分散剂的含量为0.5-2重量％，常规助剂的含量为6-8重量％。

8、发泡层内添加有发泡剂，发泡剂将该涂层膨胀，通过发泡层内的气泡不仅增加了涂层的隔热性能，同时通过铈铝石榴石与发泡剂的配合，使该层涂层形成多层阻热效果，同时发泡剂与铈铝石榴石的配合同时提高了涂层的绝缘性能。

9、进一步的，所述发泡剂为物理性发泡剂，该发泡剂包括含5～7个碳的碳氢化合物的脂肪烃和的一种或多种的结合。

10、物理发泡法的优点是无残留物污染，这意味着在生产过程中不会引入额外的污染物，有助于保持产品的纯净性，其次，物理发泡剂的使用可以使产品具有轻、薄、软、弹的特性，从而提高产品的外观、手感、保温等方面的性能，再者，物理发泡剂能够替代一些昂贵的原材料，降低产品的生产成本，提高企业经济效益，最后，物理发泡法能够在一定程度上缩短成型时间，提高生产效率，增加生产能力。

11、进一步的，所述铈铝石榴石为铈铝石榴石原料经过研磨形成的铈铝石榴石粉末，该铈铝石榴石粉末通过分散剂均匀分散在以环氧树脂或以环氧树脂和聚酯形成的基料内。

12、进一步的，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂。

13、酚a型环氧树脂是一种高分子化合物，由双酚a、环氧氯丙烷在碱性条件下缩合，经水洗、脱溶剂精制而成。它具有优良的物理机械性能、耐化学药品性和电气绝缘性能，配合聚酯具有较高的熔点和结晶度，以及良好的力学性能、耐热性和耐化学药品性，更好的构成了结构稳定的涂层。

14、进一步的，所述固化剂为多元酚固化剂，双氰胺，氢化物固化剂，芳香族酸酐和脂肪族酸酐中的一种或多种的结合。

15、进一步的，所述玻璃纤维为粉末。

16、进一步的，一种涂层制备方法，包括步骤

17、s1，制备基层涂料：先在涂覆面上涂覆底漆，用于增加涂料的粘黏性，待底漆尚未固化前，将玻璃纤维覆盖涂覆面，再将准备的基层材料环氧树脂、固化助剂、铈铝石榴石、分散剂、阻燃助剂以及常规助剂的混合材料制备成的涂料以静电喷涂的方式涂覆在玻璃纤维以及底漆上方，烘干固化；

18、s2，制备发泡层涂料：将准备的发泡层材料环氧树脂、固化助剂、发泡剂、聚酯、铈铝石榴石、分散剂进行充分混合以及分散化处理，然后将混合和分散后的混合材料经过涂料制备工艺制备成涂料，并将制备的涂料通过静电喷涂的方式涂覆于基层外，并经过高温发泡以及固化；

19、s3，冷却后完成涂层制作。

20、进一步的，所述s1中玻璃纤维可以为多层，除去底漆外的一层，其余层分布于基层涂料内，即将基层涂料多次涂覆，每涂覆一层铺设一层玻璃纤维。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

22、本发明通过基层和发泡层的分层设置，不仅可以实现高绝缘性能，同时可以提高隔热性能，且通过发泡层的结构不仅可以降低厚涂层的用料，同时提高了涂层的缓冲性能和隔热以及绝缘性能；

23、而铈铝石榴石作为一种远低于绝大多数材料热导率的材料，将其用于涂层材料，使其均匀分布于涂层内，进一步的提高了涂层的隔热和绝缘性能；

24、铈铝石榴石与其他涂料组分的共同应用还可以产生协同效应，通过与其他材料的相互作用，可以进一步优化涂料的性能，包括高涂层的附着力、耐候性和耐磨性，这种协同效应使得铈铝石榴石在阻热绝缘涂料中的应用更具优势。

技术特征：

1.一种高效阻热绝缘电池涂层，其特征在于：包括与涂覆面接触的基层和包覆在基层外的发泡层，该基层的涂料成分含有环氧树脂，固化助剂，玻璃纤维，铈铝石榴石和阻燃助剂，该发泡层的涂料成分含有环氧树脂，固化助剂，发泡剂，聚酯，铈铝石榴石，其中发泡层内的发泡剂总重量与环氧树脂和聚酯总含量比为0.5～1：10。

2.根据权利要求1所述的一种高效阻热绝缘电池涂层，其特征在于：所述基层的组份含量为：以涂料的总重量为基准，环氧树脂的含量为50-70重量％，固化助剂的含量为3-8重量％，玻璃纤维的含量为5-8重量％，铈铝石榴石的含量为30-40重量％，分散剂的含量为0.5-2重量％，阻燃助剂的含量为0.5-3重量％，常规助剂的含量为3-6重量％。

3.根据权利要求1所述的一种高效阻热绝缘电池涂层，其特征在于：所述发泡层的组份含量为：以涂料的总重量为基准，环氧树脂的含量为40-50重量％，固化助剂的含量为3-8重量％，发泡剂的含量为6-9重量％，聚酯的含量为30-35重量％，铈铝石榴石的含量为10-20重量％，分散剂的含量为0.5-2重量％，常规助剂的含量为6-8重量％。

4.根据权利要求1所述的一种高效阻热绝缘电池涂层，其特征在于：所述发泡剂为物理性发泡剂，该发泡剂包括含5～7个碳的碳氢化合物的脂肪烃的一种或多种的结合。

5.根据权利要求1所述的一种高效阻热绝缘电池涂层，其特征在于：所述铈铝石榴石为铈铝石榴石原料经过研磨形成的铈铝石榴石粉末，该铈铝石榴石粉末通过分散剂均匀分散在以环氧树脂或以环氧树脂和聚酯形成的基料内。

6.根据权利要求1所述的一种高效阻热绝缘电池涂层，其特征在于：所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂。

7.根据权利要求1所述的一种高效阻热绝缘电池涂层，其特征在于：所述固化剂为多元酚固化剂，双氰胺，氢化物固化剂，芳香族酸酐和脂肪族酸酐中的一种或多种的结合。

8.根据权利要求1所述的一种高效阻热绝缘电池涂层，其特征在于：所述玻璃纤维为玻璃纤维粉末。

9.一种根据权利要求1-8之一所述的涂层制备方法，其特征在于：包括步骤

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述s1中玻璃纤维可以为多层，除去底漆外的一层，其余层分布于基层涂料内，即将基层涂料多次涂覆，每涂覆一层铺设一层玻璃纤维。

技术总结
本发明公开了一种高效阻热绝缘电池涂层及其制备方法，包括与涂覆面接触的基层和包覆在基层外的发泡层，该基层的涂料成分含有环氧树脂，固化助剂，玻璃纤维，铈铝石榴石和阻燃助剂，该发泡层的涂料成分含有环氧树脂，固化助剂，发泡剂，聚酯，铈铝石榴石，其中发泡层内的发泡剂总重量与环氧树脂和聚酯总含量比为0.5～1：10，本发明通过铈铝石榴石粉末改善涂层基材的热稳定性，同时通过发泡层实现隔热的效果，加入铈铝石榴石粉末不仅可以提高基材的热稳定性，同时还可以提高阻热效果。

技术研发人员：凌秀军,周国旗,周鹏,张金良,李鸿斌,江朕国
受保护的技术使用者：浙江旗创新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9