背景技术:
1、本发明涉及含有微米尺寸的陶瓷颗粒的有机聚硅氧烷组合物。
2、可再充电锂离子电池(lib)通常用于多种应用(包括电动车辆(ev)和电网储能系统)中。尽管lib具有高能量密度和稳定性的理想特性,但安全问题目前限制了它们的有用性。首先,由于制造缺陷、内部短路、过热、过充电或机械冲击,可触发lib电池的故障;第二,从失效电池产生的热量可能传播,从而导致相邻电池中的热失控。由这些热事件引起的快速压力积累增加了着火和爆炸的风险。
3、热失控可通过在lib模块中的电池之间放置热障来减轻,这提供热绝缘和阻燃性。通常使用的热障诸如气凝胶、陶瓷纤维和云母板提供此类特性;然而,气凝胶和陶瓷纤维的机械弹性差,而云母板的可压缩性差。另一方面,尽管有机硅发泡泡沫提供了足够的可压缩性,因此适用于低能量密度和中等能量密度的电池,但是对于非常高能量密度的电池组来说,其热绝缘不足以防止热失控。因此,在用于可再充电电池的热障领域中,期望产生提供热绝缘、阻燃性和令人满意的可压缩性的屏障。
技术实现思路
1、本发明通过提供一种组合物解决了本领域中的需求,该组合物包含基于该组合物的重量计a)2重量%至50重量%的用至少两个si-h基团官能化并且具有5至1000范围内的聚合度的聚硅氧烷;b)1重量%至50重量%的水、醇、二醇、多元醇或含有一个或多个硅烷醇基团的化合物;c)10重量%至90重量%的用至少一个烯键式不饱和基团官能化并且具有20至2000范围内的聚合度的聚硅氧烷;其中基于该组合物的重量计,组分a、组分b和组分c的总浓度在35重量%至95重量%的范围内;d)催化量的氢化硅烷化催化剂;e)1重量%至30重量%的阻燃剂;以及f)1重量%至35重量%的中空陶瓷颗粒,该中空陶瓷颗粒具有25μm至300μm范围内的体积平均粒度。
2、本发明的组合物可用于提供发泡材料,该发泡材料作为锂离子电池中可压缩的、热绝缘的且阻燃的隔离物。
1.一种组合物,所述组合物包含基于所述组合物的重量计:
2.根据权利要求1所述的组合物,其中将用至少两个si-h基团官能化的所述聚硅氧烷用至少三个si-h基团官能化;基于所述组合物的重量计,组分a、组分b和组分c的总浓度在50%至80%的范围内;并且基于所述组合物的重量计,所述阻燃剂的浓度在2重量%至20重量%的范围内。
3.根据权利要求2所述的组合物,其中用至少一个烯键式不饱和基团官能化的所述聚硅氧烷是聚合度在100至1000范围内的二乙烯基官能化的聚二甲基硅氧烷。
4.根据权利要求3所述的组合物,其中所述阻燃剂是选自由以下组成的组的一种或多种阻燃剂:al(oh)3、mg(oh)2、mgco3·3h2o、mg5(co3)4(oh)2·4h2o、mgca(co3)2、alo(oh)、nahco3和水合mgso4。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物,其中所述中空陶瓷颗粒具有通过动态光散射测得的25μm至200μm范围内的体积平均粒度。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物,其中所述中空陶瓷颗粒具有通过动态光散射测得的50μm至150μm范围内的体积平均粒度。
7.根据权利要求5或6所述的组合物,其中所述中空陶瓷颗粒是结晶或半结晶al2o3颗粒、结晶或半结晶sio2颗粒、或者结晶或半结晶cao颗粒。
8.根据权利要求3所述的组合物,其中所述二乙烯基官能化的聚二甲基硅氧烷是组合粘度在10,000mpa·s至50,000mpa·s范围内的二乙烯基官能化的聚二甲基硅氧烷的双峰分布。