CN117186719A - 热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置 - Google Patents
热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117186719A CN117186719A CN202311462439.1A CN202311462439A CN117186719A CN 117186719 A CN117186719 A CN 117186719A CN 202311462439 A CN202311462439 A CN 202311462439A CN 117186719 A CN117186719 A CN 117186719A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat radiation
- battery
- heat
- insulating
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 192
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 139
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 136
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 93
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 37
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 26
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 21
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 14
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 14
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 7
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- HEQBUZNAOJCRSL-UHFFFAOYSA-N iron(ii) chromite Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Fe+3] HEQBUZNAOJCRSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;iron Chemical compound [Fe].O[Fe]=O.O[Fe]=O UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 3
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 17
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 16
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 20
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 10
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 5
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 5
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 5
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 4
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GXDVEXJTVGRLNW-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Cu] Chemical compound [Cr].[Cu] GXDVEXJTVGRLNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011825 aerospace material Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 1
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置，涉及电池技术领域。本发明热辐射涂料包括吸热颜料、绝缘热辐射材料和成膜物质，吸热颜料能够吸收热量，绝缘热辐射材料能够散发热量。由该热辐射涂料制备形成的绝缘热辐射涂层具有较好的吸热散热和绝缘性能，应用于保护电池，例如涂覆于电池外壳的外侧，能通过吸收电池内部产生的热量，再将吸收来的热量通过热辐射的方式散发到环境中，防止电池因温度升高，热平衡被破坏出现热失控现象，而且因具备良好的强度、韧性以及耐候性，能在长时间使用中不易因电芯搬运、运输或者装车过程中因刮蹭导致绝缘失效或者热辐射性能失效，使电池具有较长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置。
背景技术
电池在反复使用过程若热量堆积没有得到有效散发，温度会升高直到达到极限，电池的热平衡被破坏，容易出现“热失控”现象。电池的外壳最外层虽然通常设有保护膜，常见的保护膜为PET膜（聚酯薄膜），但是PET膜通常只起到绝缘作用，并无热扩散的作用， 对改善电池热失控无助力作用，而且PET膜在电芯搬运、运输或者装车过程中均有刮蹭导致绝缘失效的风险。因此，现有的电池保护膜仍有待改进。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置。
为实现上述目的，本申请提供一种热辐射涂料，所述热辐射涂料包括吸热颜料、绝缘热辐射材料和成膜物质，所述吸热颜料能够吸收热量，所述绝缘热辐射材料能够散发热量。本申请的热辐射涂料将吸热颜料、绝缘热辐射材料和成膜物质进行复配使用，吸热颜料具有吸收热量的功能，绝缘热辐射材料兼具绝缘性能和将热量散发出去的功能，成膜物质有助于涂料的成膜，可以增强涂料成膜后和基材的结合力，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭而导致绝缘失效，能长效发挥散热功能。本申请的热辐射涂料涂覆在电池的外壳表面形成绝缘热辐射涂层，该绝缘热辐射涂层可以通过吸热颜料将电池内部产生的热量及时吸走，同时，利用绝缘热辐射材料将吸热颜料吸收过来的热量及时散发出去，从而防止电池在反复使用过程中产生热量堆积，热量没有得到有效散发导致温度升高破坏电池热平衡而出现热失控的现象。
在本申请的一些实施例中，所述热辐射涂料还包括增韧材料。增韧材料可以通过增强涂层的韧性、强度和耐高温高湿、耐盐雾性能，使绝缘热辐射涂层在长时间的使用过程中不易出现绝缘性能失效的问题，用于保护电池，例如涂覆在电池外壳外侧，能长期改善电池的热失控问题，延长电池的使用寿命。
在本申请的一些实施例中，所述增韧材料包括氧化石墨烯、氧化碳纳米管中的至少一种。以上种类的增韧材料不仅具有绝缘性能，还具有上述石墨烯和碳纳米管优异的柔韧性和强度，同时还有着较高的热导率，可以和吸热颜料协同作用，进一步快速导出电池内部产生的热量。
在本申请的一些实施例中，所述氧化石墨烯包括单层氧化石墨烯和多层氧化石墨烯中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，所述氧化碳纳米管包括氧化单壁碳纳米管和氧化多壁碳纳米管中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，所述绝缘热辐射材料包括氧化物和/或氮化物。氧化物和氮化物具有较好的绝缘性能，能防止电池出现漏电，此外，还具有较好的热辐射性能，能将吸热颜料吸收过来的量能快速辐射散发出去，防止电池因热量升高出现热失控现象。
在本申请的一些实施例中，所述绝缘热辐射材料为氧化物，所述氧化物包括氧化铝、氧化镁或氧化锌中的至少一种，以上种类的绝缘热辐射材料兼备优良的绝缘性能和热辐射性能，能防止电池出现漏电，并将吸热颜料吸收过来的量能辐射散发出去，防止电池因热量升高出现热失控现象。
在本申请的一些实施例中，所述绝缘热辐射材料为氮化物，所述氮化物包括氮化铝，氮化硅，氮化硼中的至少一种，以上种类的绝缘热辐射材料兼备优良的绝缘性能和热辐射性能，能防止电池出现漏电，并将吸热颜料吸收过来的量能辐射散发出去，防止电池因热量升高出现热失控现象。
在本申请的一些实施例中，所述吸热颜料包括钛黑、铁黑、铜铬黑、铁铬黑、钴黑中的至少一种。以上种类的吸热颜料，具有较好的吸热效果，能及时吸走电池产生的热量。
在本申请的一些实施例中，所述成膜物质包括羟基丙烯酸树脂和/或改性羟基丙烯酸树脂，所述改性羟基丙烯酸树脂包括聚酯改性羟基丙烯酸树脂或聚醚改性羟基丙烯酸树脂中的至少一种。以上种类的成膜物质干速快，且可以使形成的绝缘热辐射涂层具有耐候性好、硬度高、不反粘的优点。
在本申请的一些实施例中，按重量份计算，所述热辐射涂料包括以下组分：
绝缘热辐射材料：30—60份；
吸热颜料：10—50份；
成膜物质：30—70份。
在上述重量份的限制下，有利于热辐射涂料形成平整度较高的涂层，涂层能快速吸收电池内部产生的热量，并及时将热量通过热辐射的方式传递出去，同时还具有较高的强度和较好的韧性，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭导致绝缘失效，能长效发挥散热功能。
在本申请的一些实施例中，按重量份计算，所述热辐射涂料还包括5—30份增韧材料。增韧材料可以通过增强涂层的韧性、强度和耐高温高湿、耐盐雾性能，使绝缘热辐射涂层在长时间的使用过程中不易出现绝缘性能失效的问题，用于保护电池，例如涂覆在电池外壳外侧，能长期改善电池的热失控问题，延长电池的使用寿命。
在本申请的一些实施例中，所述热辐射涂料还包括助剂，按重量份计算，所述助剂包括0.1—1份消泡剂、0.1—1份流平剂、0.2—5份分散剂和30—70份溶剂。上述助剂有利于促进热辐射涂料形成均匀的混合体系，并促进形成平整、均匀、光滑、层间结合力强的绝缘热辐射涂层。
本申请第二方面还提供一种热辐射涂料的制备方法，包括以下步骤：
将吸热颜料、绝缘热辐射材料、成膜物质、增韧材料、分散剂、消泡剂、流平剂以及溶剂混合分散得到混合物；
将所述混合物粉碎、过筛得到所述热辐射涂料。
本申请热辐射涂料的制备方法简单易操作，有利于大规模生产。
在本申请的一些实施例中，通过球磨的方式粉碎所述混合物。球磨有利于获得粒径较小的热辐射涂料，还可以在球磨后用铜网进行筛选出粒径大小均匀的热辐射涂料。
在本申请的一些实施例中，所述热辐射涂料的粒径范围在10μm以下。上述粒径范围下的绝缘热辐射材料有利于形成平整光滑的保护涂层，应用于保护电池，可以防止因搬运、运输或者装车过程中蹭导致涂层粉化脱落、绝缘效果失效的风险。
本申请第三方面还提供一种绝缘热辐射涂层的制备方法，包括以下步骤：将本发明如上所述的热辐射涂料和固化剂混合，涂覆于基材的表面形成所述绝缘热辐射涂层。本申请将热辐射涂料和固化剂混合后再涂覆于基材表面形成涂层，有利于促进绝缘热辐射涂层的固化，增强绝缘热辐射涂层和基材之间的结合力。
本申请第四方面还提供一种如上所述绝缘热辐射涂层的制备方法制备得到的绝缘热辐射涂层。
本申请第五方面还提供一种电池外壳，所述电池外壳包括如上所述的绝缘热辐射涂层。
在本申请的一些实施例中，所述绝缘热辐射涂层的厚度范围为10μm-300μm。绝缘热辐射涂层在以上厚度范围内，有利于吸收电池内部的热量并辐射散发出去。
在本申请的一些实施例中，所述电池外壳的制备材料包括铝、铝合金、钢或者铝塑膜。以上包含了电池外壳常见的材质，本发明的绝缘热辐射材料因具有优异的韧性、强度、成膜性以及绝缘性能、热辐射性能，能适应各种各样不同材质的电池外壳，应用范围较广。
本申请第六方面还提供一种电池，所述电池包括如上所述的电池外壳，所述电池包括电池单体、电池模块、电池包中的任意一种。
本申请第七方面还提供一种用电装置，所述用电装置包括如上所述的电池。本申请的用电装置，也具有改善电池极片极化分布不均，避免析锂的有益效果，具有更长的使用寿命。
本发明所能实现的有益效果：
本发明的热辐射涂料将吸热颜料和绝缘热辐射材料进行复配使用，吸热颜料具有吸收热量的功能，绝缘热辐射材料兼具绝缘性能和将热量散发出去的功能，涂覆在电池的外壳表面形成绝缘热辐射涂层，该绝缘热辐射涂层可以通过吸热颜料将电池内部产生的热量及时吸走，同时，利用绝缘热辐射材料将吸热颜料吸收过来的热量及时散发出去，从而防止电池在反复使用过程中产生热量堆积，热量没有得到有效散发导致温度升高破坏电池热平衡而出现热失控的现象。
此外，成膜物质有利于促进热辐射涂料的成膜效果，可以增强涂料成膜后和基材的结合力，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭而导致绝缘失效。而增韧材料可以通过增强涂层的韧性、强度和耐高温高湿、耐盐雾性能，使绝缘热辐射涂层在长时间的使用过程中不易出现绝缘性能失效的问题，用于保护电池，例如涂覆在电池外壳外侧，能长期改善电池的热失控问题，延长电池的使用寿命。
附图说明
图1是本申请一实施方式的电池的示意图。
图2是图1所示的本申请一实施方式的电池的分解图。
附图标记说明：
1电池；11壳体；12电极组件；13盖板。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
电池通常含有电池外壳，电池外壳可以保护电池内部材料，增加外壳强度，主要起到保护电池的作用。电池外壳要具有绝缘性，防止电池发生漏电，因此，需要涂覆一种绝缘保护膜，常见的绝缘保护膜有PET膜，但是PET膜在电芯搬运、运输或者装车过程中均有刮蹭导致绝缘失效的风险，此外，电池外壳保护膜通常也只能起到绝缘作用，并无散热扩散的作用，对改善电池热失控无助力作用。
鉴于此，本发明提供一种热辐射涂料，该热辐射涂料包括吸热颜料、绝缘热辐射材料和成膜物质，所述吸热颜料能够吸收热量，所述绝缘热辐射材料能够散发热量。
热量传递的三种基本方式为热传导、热对流、热辐射。在电池的尺寸一定的情况下，认为热传导和热对流不变，则影响电池热量传递的主要因素是热辐射，根据Stefan-Boltzmann law（斯特藩定律）：一个黑体表面单位面积在单位时间内辐射出的总能量j*（称为物体的辐射度或能量通量密度）与黑体本身的热力学温度T （绝对温度）的四次方成正比，满足以下关系式：Pr(T)=Aσε(T4-TW 4)，当T与TW相近时，P/(A△T)=4σεTW 3。
上述式中：
Pr(T)：radiation power（辐射功率）；
σ：Stefan-Boltzmann constant（史蒂芬·波耳兹曼常数）；
T：surface temperature（表面温度）；
TW：surroundings temperature（环境温度）；
ε：surface emissivity （0~1black body）。
本发明的热辐射涂料利用了斯特藩定律，通过吸收电池内部产生的热量，再将吸收来的热量通过热辐射的方式散发到环境中，防止电池因温度升高，热平衡被破坏出现热失控现象。
具体地，本发明将吸热颜料和绝缘热辐射材料进行复配使用制备热辐射涂料，热辐射涂料涂覆于电池外壳的外表面形成绝缘热辐射涂层，此处的外表面，指的是和电池外壳装有电池材料的内部所相对的外表面。该绝缘热辐射涂层中的吸热颜料能将电池内部产生的热量及时吸走，同时，利用绝缘热辐射材料将吸热颜料吸收过来的热量及时散发出去，从而能防止电池在反复使用过程中产生热量堆积，热量没有得到有效散发导致温度升高破坏电池热平衡而出现热失控的现象。
此外，热辐射涂料中还添加了成膜物质，成膜物质有利于促进热辐射涂料的成膜效果，获得表面光滑平整的绝缘热辐射涂层，加强绝缘热辐射涂层和基材之间的结合力，可以增强涂料成膜后和基材的结合力，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭而导致绝缘失效。
需要说明的是，本发明的热辐射涂料不仅限于制备成电池外壳的保护涂层，还可以制备成其他用于解决电池散热效果差的功能膜层，例如在电池顶盖的表面、电池模组的表面、电池包的表面涂覆本发明的绝缘热辐射涂层形成绝缘热辐射涂层，通过热辐射的方式将电池在使用过程中产生的热量散发出去。
在一些实施例中，热辐射涂料还包括了增韧材料，增韧材料可以改善热辐射涂料形成涂层后的韧性，并提高其强度，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭导致绝缘失效，使热辐射涂料形成的涂层能长效发挥其绝缘热辐射性能。
本发明不限制增韧材料的种类，在一些实施例中，增韧材料包括氧化石墨烯、氧化碳纳米管中的至少一种。
碳纳米管中碳原子采取SP2杂化，SP2杂化中S轨道成分比较大，能使碳纳米管具有高模量和高强度的优点而且其抗拉强度达到50～200GPa，是钢的100倍，密度却只有钢的1/6，重量轻，硬度却与金刚石相当，拥有良好的柔韧性，可以拉伸，同时碳纳米管有着较高的热导率，可以和吸热颜料协同作用，进一步快速导出电池内部产生的热量。此外，将石墨烯片层卷曲可以形成碳纳米管，所以石墨烯也具有上述碳纳米管的优点。
因为碳纳米管和石墨烯都具有导电性，所以本实施例所用的增韧材料为氧化石墨烯、氧化碳纳米管中的至少一种，氧化石墨烯和氧化碳纳米管不仅具有绝缘性能，还具有上述石墨烯和碳纳米管的优异性能，应用于热辐射涂料中，可以改善绝缘热辐射涂层的韧性，提高其强度，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭导致绝缘失效，使涂层能长效发挥其绝缘热辐射性能，同时因为具有较高的导热率，能协同吸热颜料快速导出电池内部产生的热量。
在一些实施例中，氧化石墨烯包括单层氧化石墨烯和多层氧化石墨烯中的至少一种，以上种类的氧化石墨烯，具有较强的韧性，而且具有较好的导热率，能协同吸热颜料快速导出电池内部产生的热量。
在一些实施例中，氧化碳纳米管包括氧化单壁碳纳米管和氧化多壁碳纳米管中的至少一种，以上种类的氧化碳纳米管，具有较强的韧性，而且具有较好的导热率，能协同吸热颜料快速导出电池内部产生的热量。
热辐射涂料中的吸热颜料可以将电池内部产生的热量吸收出来，本发明不限制吸热颜料的种类，在一些实施例中，吸热颜料包括钛黑、铁黑、铜铬黑、铁铬黑、钴黑中的至少一种。以上种类的吸热颜料，具有较好的吸热效果，能及时吸走电池产生的热量。
本发明也不限制绝缘热辐射材料的种类，在一些实施例中，绝缘热辐射材料包括氧化物和/或氮化物。氧化物和氮化物具有较好的绝缘性能，能防止电池出现漏电，此外，还具有较好的热辐射性能，能将吸热颜料吸收过来的量能快速辐射散发出去，防止电池因热量升高出现热失控现象。
在一些实施例中，绝缘热辐射材料为氧化物，氧化物包括氧化铝、氧化镁或氧化锌中的至少一种，以上种类的绝缘热辐射材料兼备优良的绝缘性能和热辐射性能，能防止电池出现漏电，并将吸热颜料吸收过来的量能辐射散发出去，防止电池因热量升高出现热失控现象。
在一些实施例中，绝缘热辐射材料为氮化物，氮化物包括氮化铝，氮化硅，氮化硼中的至少一种。以上种类的绝缘热辐射材料兼备优良的绝缘性能和热辐射性能，能防止电池出现漏电，并将吸热颜料吸收过来的量能辐射散发出去，防止电池因热量升高出现热失控现象。
在一些实施例中，吸热颜料和绝缘热辐射材料的重量比为（30-60）：（10-50），例如，重量比可以是30:10、40:10、50:10、60:10、30:25、40:25、50:25、60:25、30：35、40:35、50:35、60:35、30:45、40:45、50:45、60:45、30:50、40:50、60:50等（30-60）：（10-50）范围中的任意一个比值。吸热颜料和绝缘热辐射材料的重量比在以上重量比的条件下，绝缘热辐射材料可以及时将功能颜料吸收过来的热量辐射散发出去，使从电池内部吸收的热量和辐射出去的热量达到一个平衡的状态，防止电池热量堆积，温度升高发生热失控现象。
在一些实施例中，成膜物质包括羟基丙烯酸树脂和/或改性羟基丙烯酸树脂，改性羟基丙烯酸树脂包括聚酯改性羟基丙烯酸树脂或聚醚改性羟基丙烯酸树脂中的至少一种。上述种类成膜物质干速快，且可以使形成的绝缘热辐射涂层具有耐候性好、硬度高、不反粘的优点。
在一些实施例中，按重量份计算，热辐射涂料包括以下组分：
绝缘热辐射材料：30—60份；
吸热颜料：10—50份；
成膜物质：30—70份。
在一实施例中，热辐射涂料包括以下组分：
绝缘热辐射材料：20—50份；
吸热颜料：20—40份；
成膜物质：40—60份。
在上述重量份的限制下，有利于热辐射涂料形成平整度较高的涂层，涂层能快速吸收电池内部产生的热量，并及时将热量通过热辐射的方式传递出去，同时还具有较高的强度和较好的韧性，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭导致绝缘失效，能长效发挥散热功能。
在一些实施例中，按重量份计算，所述热辐射涂料还包括5—30份增韧材料，通过增加增韧材料，增韧材料可以改善热辐射涂料形成涂层后的韧性，并提高其强度，防止电池在运输过程中或者装车过程中出现刮蹭导致绝缘失效，使热辐射涂料形成的涂层能长效发挥其绝缘热辐射性能。
所述热辐射涂料还包括助剂，按重量份计算，该助剂包括0.1—1份消泡剂、0.1—1份流平剂、0.2—5份分散剂和30—70份溶剂。
消泡剂可以消除各组分在混合过程中产生的泡沫，防止涂料在形成涂层时出现鼓包现象。在一些实施例中，消泡剂包括EFKA-2720消泡剂，BYK-053消泡剂中的至少一种，以上种类的消泡剂，可以实现快速消泡的目的。
流平剂有利于使热辐射涂料形成平整、均匀、光滑的涂层，减少涂层在长时间使用过程中容易发生脱落的风险。在一些实施例中，流平剂包括EFKA-3777流平剂和BYK-392流平剂中的至少一种。EFKA-3777流平剂的主要成分是氟碳改性聚丙烯酸酯，BYK-392流平剂的主要成分是丙烯酸酯共聚物，以上种类的流平剂能促进涂料的流平，具有防缩孔性能，而且能提高底材的湿润性不影响层间附着力，还附带有消泡和脱泡的效果。
分散剂有利于使各种原料分散均匀形成均匀的涂料体系，在制备形成涂层时，防止涂层出现颗粒感，能保持涂层的平整度。在一些实施例中，分散剂包括BYK-161分散剂、BYK-11分散剂中至少一种，以上种类的分散剂中的主要成分含有颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物，对吸热颜料以及增韧材料具有极好的分散、稳定作用。
溶剂主要是促进各种原料的均匀混合，防止因混合不均导致涂层的成膜性较差。在一些实施例中，溶剂包括有机溶剂，包括甲苯，二甲苯，乙酸乙酯，乙酸甲酯，乙酸丁酯，环己酮，丙酮中的至少一种。
本发明还提供一种热辐射涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S10：将吸热颜料、绝缘热辐射材料、成膜物质、增韧材料、分散剂、消泡剂、流平剂以及溶剂混合分散得到混合物；
步骤S20：将混合物粉碎、过筛得到热辐射涂料。
在步骤S10中，可以将绝缘热辐射材料、吸热颜料、成膜物质、增韧材料以及分散剂加入溶剂中分散，再加入消泡剂和流平剂进行分散。先通过分散剂将绝缘热辐射材料、吸热颜料、成膜物质、增韧材料在溶剂中分散开形成均匀的混合体系，再添加消泡剂和流平剂得到混合物，可以降低混合物的表面张力，防止形成泡沫，并最终促使热辐射涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂层，同时改善热辐射涂料的渗透性，减少热辐射涂料在涂覆形成涂层时产生斑点、斑痕或鼓泡的可能性，还可以增加覆盖性，使涂层成膜得更加均匀、自然。
在本实施例中，将绝缘热辐射材料、吸热颜料、成膜物质、增韧材料以及分散剂加入溶剂中后，可以在低速条件下进行分散，有利于促进各组分之间的混合。
在本实施例中，加入消泡剂和流平剂进行分散的步骤中，可以在超声条件下进行分散，更有利于气泡的去除，并获得均匀的混合物。
在步骤S20中，将混合物进行粉碎，得到粒径较小的热辐射涂料，有利于形成平整光滑的涂层，应用于保护电池，可以防止因搬运、运输或者装车过程中蹭导致涂层粉化脱落、绝缘效果失效的风险。
在一些实施例中，可以通过球磨的方式将混合物粉碎，有利于获得粒径较小的热辐射涂料，还可以在球磨后用铜网进行筛选出粒径大小均匀的热辐射涂料。
在一些实施例中，球磨的时间可以是2h—4h，通过球磨2h—4h，有利于获得粒径大小较为均匀的热辐射涂料。
在一些实施例中，通过过筛获得粒径范围在10μm以下，并大于0μm的热辐射涂料，上述粒径范围下的绝缘热辐射材料有利于形成平整光滑的保护涂层，应用于保护电池，可以防止因搬运、运输或者装车过程中蹭导致涂层粉化脱落、绝缘效果失效的风险。在本实施例中，绝缘热辐射材料的粒径范围可以是10μm、9μm、8μm、7μm、6μm、5μm、4μm、3μm、2μm、1μm、0.5μm、0.3μm、0.2μm、0.1μm、0.01μm等10μm以下，并大于0μm范围中的值。
上述热辐射涂料可以涂覆于基材上形成绝缘热辐射涂层，本发明现提供一种上述热辐射涂料涂层的制备方法，包括以下步骤：
将本发明的热辐射涂料和固化剂混合，涂覆于基材的表面形成绝缘热辐射涂层。
在一些实施例中，固化剂包括HDI单体（六亚甲基二异氰酸酯）、HDI（六亚甲基二异氰酸酯）三聚体中的一种或两种。通过添加固化剂，不仅可以促进热辐射涂料的成膜效果，加强绝缘热辐射涂层和基材的结合力，有利于防止因搬运、运输或者装车过程中因刮蹭导致涂层粉化脱落、绝缘效果失效的风险，还具有优异的耐候性和保光保色性，能防止绝缘热辐射涂层在长期使用过程中出现褪色而影响其对电池的吸热效果。
在一些实施例中，按重量份计算，可以将热辐射涂料和1至10份固化剂混合，可以是1份、3份、5份、6份、8份、10份等1至10份中的任意一个重量份。
本发明对上述涂覆方法没有限制，可以利用喷涂、旋涂等方式。在一些实施例中，利用喷涂的方式在基材表面喷涂热辐射涂料，有利于在基材表面形成均匀一致的绝缘热辐射涂层。
本发明还提供一种电池外壳，该电池外壳包括了本发明如上所述的绝缘热辐射涂层。可以利用上述热辐射涂料涂层的制备方法在电池外壳的外表面制备得到热辐射涂料涂层。绝缘热辐射涂层可以吸收电池内部产生的热量，并通过热辐射的方式散发出去，同时还具有较好的绝缘性能、韧性和强度，不易因长期使用或者在电池搬运、运输或者装车过程因刮蹭导致涂层粉化脱落、绝缘效果失效，保护并提高电池的使用寿命。
在一些实施例中，绝缘热辐射涂层的厚度范围为10μm-300μm。在以上厚度范围内，有利于绝缘热辐射涂层吸收电池内部的热量并辐射散发出去。
本发明不限制电池外壳的材质，可以是硬包装或软包装，例如，电池外壳的制备材料包括铝、铝合金、钢、铝塑膜、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯，以上包含了电池外壳常见的材质，本发明的绝缘热辐射材料因具有优异的韧性、强度、成膜性以及绝缘性能、热辐射性能，能适应各种各样不同材质的电池外壳，应用范围较广。
本发明还提供一种电池，该电池包括本发明如上所述的电池外壳，该电池包括电池单体、电池模块、电池包中的任意一种。本发明的电池至少具有上述电池外壳保护涂层的所有有益效果。
本发明对电池的形状没有特别限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图1是作为一个示例的方形结构的电池。
在一些实施例中，参照图2，图2是一个示例的方形结构的电池的分解图。电池1的电池外壳可包括壳体11和盖板13。其中，壳体11可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体11具有与容纳腔连通的开口，盖板13能够盖设于所述开口，以封闭所述容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件12。电极组件12封装于所述容纳腔内。电解液浸润于电极组件12中。电池所含电极组件12的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。本发明的热辐射涂料可以涂覆到壳体11和盖板13的外表面形成绝缘热辐射涂层，该绝缘热辐射涂层可以保护电极组件12，能将电极组件12产生的热量吸走，同时，将吸收过来的热量及时散发出去，从而能防止电池1在反复使用过程中产生热量堆积，热量没有得到有效散发导致温度升高破坏电池热平衡而出现热失控的现象。进一步地，绝缘热辐射涂层还具有优异的韧性、强度和绝缘性能，同时还具有较好的绝缘性能、韧性和强度，不易因长期使用或者在电池搬运、运输或者装车过程因刮蹭导致涂层粉化脱落、绝缘效果失效，保护并提高电池的使用寿命。
本发明还提供一种用电装置，该用电装置包括本发明如上所述的电池，本发明的用电装置至少具有上述电池外壳保护涂层的所有有益效果，在此不再赘述。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1至实施例6
1、按以下步骤制备热辐射涂料：
步骤S10：按照表1的添加量，在溶剂中加入吸热颜料、绝缘热辐射材料、成膜物质、增韧材料和分散剂，低速混合均匀，再加入消泡剂和流平剂，超声分散2min得到混合物；
步骤S20：将混合物进行球磨2h—4h、过筛得到粒径大小在10μm以下的热辐射涂料。
2、制备绝缘热辐射涂层
按照表1的添加量，将热辐射涂料和固化剂混合，搅拌均匀，然后通过喷涂的方式在电池保护壳外表面喷涂一层厚度为100μm的绝缘热辐射涂层。
对比例1至2
1、制备热辐射涂料：
对比例1至2参照实施例1的制备方法制备得到热辐射涂料，不同的是，对比例1不添加绝缘热辐射材料，对比例2不添加吸热颜料。
2、制备绝缘热辐射涂层
按照表1的添加量，将对比例1至2所得的热辐射涂料分别和固化剂混合，搅拌均匀，然后通过喷涂的方式在电池保护壳外表面喷涂一层厚度为100μm的绝缘热辐射涂层。
性能测试：
1、耐湿热性能测试：参照GB /T 1740-2007执行。
2、耐盐雾性能测试：参照 GB/T 1771-1991，在35±5℃条件下连续喷雾1000h，观察涂层是否出现起泡、脱落现象。
3、耐磨性能测试：参照GB/T 23988-2009进行。
4、耐老化测试：参照 GB /T1865-2009执行。
5、体积电阻率：使用型号为 BEST-121，厂家为北京北广精仪公司的电阻率测试仪进行测定。
6、热导率：使用型号为 DＲM-Ⅱ型，厂家为西安航天材料公司的导热系数仪进行测试。
7、耐老化：使用型号为HE3-HSC，厂家为美国Q-Panel公司的氙灯老化试验箱进行测试。
表1：实施例1~6与对比例1~2热辐射涂料的组成
表2： 实施例1~6与对比例1~2的参数对比
由表1至2可知，用实施例1至6所得的热辐射涂料分别制备得到的绝缘热辐射涂层体积电阻率较高，热导率也在1.8W/m·K以上，能将电池内部产生的热量及时吸收并通过热辐射的方式散发出去，防止电池在反复使用过程中产生热量堆积，热量没有得到有效散发导致温度升高破坏电池热平衡而出现热失控的现象；此外，绝缘热辐射涂层还具有优异的耐老化、耐湿热、耐盐雾性能以及耐磨性，击穿电压大于5000V，使得涂层在长时间使用过程中也不易因刮蹭、化学腐蚀等因素而影响绝缘性、吸热功能以及热辐射功能，有利于提高电池的使用寿命。
对比例1没有添加绝缘热辐射材料，涂层的体积电阻率明显减小，热导率大大降低，难以实现快速吸收热量并及时将热量辐射出去的目的。
对比例2没有添加吸热颜料，热导率大大降低，不利于及时吸收电池内部产生的热量，容易导致电池因热量堆积而出现热失控现象。
需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其他方式也包含在本申请的范围内。
Claims (18)
1.一种热辐射涂料，其特征在于，所述热辐射涂料包括吸热颜料、绝缘热辐射材料、增韧材料和成膜物质，所述吸热颜料能够吸收热量，所述绝缘热辐射材料能够散发热量，所述增韧材料包括氧化石墨烯、氧化碳纳米管中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的热辐射涂料，其特征在于，所述氧化石墨烯包括单层氧化石墨烯和多层氧化石墨烯中的至少一种；
和/或，所述氧化碳纳米管包括氧化单壁碳纳米管和氧化多壁碳纳米管中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的热辐射涂料，其特征在于，所述绝缘热辐射材料包括氧化物和/或氮化物。
4.根据权利要求3所述的热辐射涂料，其特征在于，所述绝缘热辐射材料包括氧化物，所述氧化物包括氧化铝、氧化镁或氧化锌中的至少一种；
和/或，所述绝缘热辐射材料包括氮化物，所述氮化物包括氮化铝，氮化硅，氮化硼中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的热辐射涂料，其特征在于，所述吸热颜料包括钛黑、铁黑、铜铬黑、铁铬黑、钴黑中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的热辐射涂料，其特征在于，所述成膜物质包括羟基丙烯酸树脂和/或改性羟基丙烯酸树脂，所述改性羟基丙烯酸树脂包括聚酯改性羟基丙烯酸树脂或聚醚改性羟基丙烯酸树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1至6任一所述的热辐射涂料，其特征在于，按重量份计算，所述热辐射涂料包括以下组分：
绝缘热辐射材料：30—60份；
吸热颜料：10—50份；
成膜物质：30—70份；
增韧材料：5—30份。
8.根据权利要求7所述的热辐射涂料，其特征在于，所述热辐射涂料还包括助剂，按重量份计算，所述助剂包括0.1—1份消泡剂、0.1—1份流平剂、0.2—5份分散剂和30—70份溶剂。
9.一种热辐射涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将吸热颜料、绝缘热辐射材料、成膜物质、增韧材料、分散剂、消泡剂、流平剂以及溶剂混合分散得到混合物；
将所述混合物粉碎、过筛得到所述热辐射涂料。
10.根据权利要求9所述热辐射涂料的制备方法，其特征在于，通过球磨的方式粉碎所述混合物。
11.根据权利要求10所述热辐射涂料的制备方法，其特征在于，所述热辐射涂料的粒径范围在10μm以下。
12.一种绝缘热辐射涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1至8任意一项所述的热辐射涂料和固化剂混合，涂覆于基材的表面形成绝缘热辐射涂层。
13.一种权利要求12所述绝缘热辐射涂层的制备方法制备得到的绝缘热辐射涂层。
14.一种电池外壳，其特征在于，所述电池外壳包括权利要求13所述的绝缘热辐射涂层。
15.根据权利要求14所述的电池外壳，其特征在于，所述绝缘热辐射涂层的厚度范围为10μm-300μm。
16.根据权利要求15所述的电池外壳，其特征在于，所述电池外壳的制备材料包括铝、铝合金、钢或者铝塑膜。
17.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求14至16任意一项所述的电池外壳，所述电池包括电池单体、电池模块、电池包中的任意一种。
18.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括权利要求17所述的电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311462439.1A CN117186719A (zh) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | 热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311462439.1A CN117186719A (zh) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | 热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117186719A true CN117186719A (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=88996472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311462439.1A Pending CN117186719A (zh) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | 热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117186719A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104610864A (zh) * | 2015-01-13 | 2015-05-13 | 航天材料及工艺研究所 | 一种适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法 |
| CN106752516A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 张学健 | 一种电子器件用的散热涂料及其制备方法 |
| CN108690454A (zh) * | 2017-03-17 | 2018-10-23 | 山东圣泉新材料股份有限公司 | 一种石墨烯散热涂料及其制备方法和应用 |
| CN109868039A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-11 | 广州埃烯特种涂料科技有限公司 | 一种辐射散热涂料及其制备方法 |
| KR20200005763A (ko) * | 2018-07-09 | 2020-01-17 | 풍원화학(주) | 열방사 조성물, 이를 이용한 열방사 시트 제조방법, 열방사 시트 및 상기 열방사 시트를 포함하는디바이스 |
| CN114479549A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-05-13 | 广州亦盛环保科技有限公司 | 一种多层氧化石墨烯散热绝缘油墨及其制备方法 |
| CN114479639A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-05-13 | 西安交通大学 | 一种辐射散热涂料的制备方法及应用 |
| CN114614139A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-06-10 | 盐城九智新材料科技有限公司 | 电子产品锂电池的封装膜及其制备工艺 |
| CN115702189A (zh) * | 2020-04-15 | 2023-02-14 | Ppg工业俄亥俄公司 | 含有导热填料的组合物 |
-
2023
- 2023-11-06 CN CN202311462439.1A patent/CN117186719A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104610864A (zh) * | 2015-01-13 | 2015-05-13 | 航天材料及工艺研究所 | 一种适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法 |
| CN106752516A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 张学健 | 一种电子器件用的散热涂料及其制备方法 |
| CN108690454A (zh) * | 2017-03-17 | 2018-10-23 | 山东圣泉新材料股份有限公司 | 一种石墨烯散热涂料及其制备方法和应用 |
| KR20200005763A (ko) * | 2018-07-09 | 2020-01-17 | 풍원화학(주) | 열방사 조성물, 이를 이용한 열방사 시트 제조방법, 열방사 시트 및 상기 열방사 시트를 포함하는디바이스 |
| CN109868039A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-11 | 广州埃烯特种涂料科技有限公司 | 一种辐射散热涂料及其制备方法 |
| CN115702189A (zh) * | 2020-04-15 | 2023-02-14 | Ppg工业俄亥俄公司 | 含有导热填料的组合物 |
| CN114614139A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-06-10 | 盐城九智新材料科技有限公司 | 电子产品锂电池的封装膜及其制备工艺 |
| CN114479639A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-05-13 | 西安交通大学 | 一种辐射散热涂料的制备方法及应用 |
| CN114479549A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-05-13 | 广州亦盛环保科技有限公司 | 一种多层氧化石墨烯散热绝缘油墨及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 沈春林等: "《印刷制造原理与技术》", vol. 1, 化学工业出版社, pages: 731 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108690454B (zh) | 一种石墨烯散热涂料及其制备方法和应用 | |
| Gong et al. | A multifunctional flexible composite film with excellent multi‐source driven thermal management, electromagnetic interference shielding, and fire safety performance, inspired by a “brick–mortar” sandwich structure | |
| US4818437A (en) | Conductive coatings and foams for anti-static protection, energy absorption, and electromagnetic compatability | |
| US8088855B2 (en) | Powder coating method and paint thereof | |
| KR101235541B1 (ko) | 열확산, 전자파 차폐 및 충격흡수 기능을 갖는 복합기능 박막시트 및 적용 전자제품 | |
| KR20150111469A (ko) | 전자기파 차폐시트, 및 이의 제조방법 | |
| CN102250546A (zh) | 一种纳米炭黑散热涂料及其制备方法 | |
| CN102456759B (zh) | 太阳能电池用背板及太阳能电池组件 | |
| KR101524642B1 (ko) | 후막 형성용 발열 페이스트 조성물 및 이를 이용한 휴대용 저전력 발열 히터 | |
| Wang et al. | Expandable graphite encapsulated by magnesium hydroxide nanosheets as an intumescent flame retardant for rigid polyurethane foams | |
| CN108769342A (zh) | 一种手机后壳及手机 | |
| CN207602735U (zh) | 一种导热板 | |
| CN117186719A (zh) | 热辐射涂料及制备方法、电池和用电装置 | |
| US20190170338A1 (en) | Lightning protection structure | |
| CN110167217B (zh) | 一种电红外致热体及其制备方法 | |
| Tian et al. | Rapid electrothermal response and excellent flame retardancy of ethylene‐vinyl acetate electrothermal film | |
| JP7414853B2 (ja) | 熱伝導－電気絶縁性塗料組成物及びこれを含む太陽電池用外装材鋼板 | |
| CN112358853A (zh) | 一种导热相变储能组合物及其制备方法 | |
| CN114613609B (zh) | 一种用于超级电池表面散热的烯碳复合材料 | |
| JP5530915B2 (ja) | 太陽電池パネル用バックシートおよびそれを用いた太陽電池パネル | |
| CN209602442U (zh) | 导热硅胶复合薄膜 | |
| KR20190124653A (ko) | 방열 전자파 차폐용 복합 시트의 제조 방법 | |
| CN103694705B (zh) | 一种电晕辊及其制备方法 | |
| JP4832830B2 (ja) | 放熱シート及びその製造方法 | |
| CN111849421A (zh) | 一种复合相变储能材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |