KR20240142053A - Silicone form pad having preventing thermal runaway function and, battery pack with the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드와 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로, 그 목적은 1300℃ 내외의 높은 온도영역에서도 배터리 셀의 열폭주 현상을 지연시킬 수 있는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드와 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
본 발명은 팽창흑연을 포함하는 실리콘 폼 구조로 이루어지고, 배터리 팩의 열 폭주 시, 실리콘 폼 구조가 유지되면서 팽창흑연에 의해 실리콘 폼 패드의 체적이 팽창되어 1,300℃의 온도영역에서도 약 4분 이상 열폭주 현상을 지연시킬 수 있도록 되어 있다. The present invention relates to a silicone foam pad for delaying thermal runaway of a battery and a battery pack including the same. The purpose of the present invention is to provide a silicone foam pad for delaying thermal runaway of a battery and a battery pack including the same, which can delay the thermal runaway phenomenon of a battery cell even in a high temperature range of about 1300°C.
The present invention comprises a silicone foam structure including expanded graphite, and when a battery pack experiences thermal runaway, the silicone foam structure is maintained while the volume of the silicone foam pad expands due to the expanded graphite, thereby delaying the thermal runaway phenomenon for about 4 minutes or more even in a temperature range of 1,300°C.
Description
본 발명은 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드와 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로, 배터리 셀 사이에 설치되어 완충기능을 구비하면서, 배터리 셀의 온도 상승 시, 폼구조가 유지되며 체적이 팽창되어, 1,300℃ 내외의 고온영역에서 배터리 셀의 열폭주 현상이 방지될 수 있는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드와 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다. The present invention relates to a silicone foam pad for delaying battery thermal runaway and a battery pack including the same. The silicone foam pad is installed between battery cells to have a buffering function, and when the temperature of the battery cell rises, the foam structure is maintained and the volume is expanded, thereby preventing the thermal runaway phenomenon of the battery cell in a high temperature range of about 1,300°C, and a battery pack including the same.
친환경 차량이란, 배기가스 배출이 없는 전기자동차, 연료전지 자동차 등을 의미하며, 친환경 차량에는 주행을 위한 모터 및 이를 구동을 위하여 배터리가 탑재되어 있다.Eco-friendly vehicles refer to electric vehicles and fuel cell vehicles that do not emit exhaust gases. Eco-friendly vehicles are equipped with a motor for driving and a battery to drive the motor.
이와 같이 친환경 차량에 적용되는 배터리 팩은, 케이스 내에 다수의 배터리 셀이 적층되고, 상기 배터리 셀사이에 압력(면압)에 따라 신축가능한 폼 부재로 이루어진 완충패드가 배치된다. In this way, the battery pack applied to an eco-friendly vehicle has a plurality of battery cells stacked within a case, and a buffer pad made of a foam member that can be stretched according to pressure (surface pressure) is placed between the battery cells.
상기와 같이 이루어진 배터리 팩은, 제조 결함, 전지의 잘못된 취급이나 오용, 일부 배터리 셀의 단락 발생 등등으로 인해, 지속적으로 온도가 상승하게 되거나, 외부 출처로부터 고온에 노출되어 배터리 셀의 온도가 임계 온도를 넘어서게 되면 열 폭주 현상이 발생되고 있다. A battery pack constructed as described above experiences a thermal runaway phenomenon when its temperature continuously rises due to manufacturing defects, incorrect handling or misuse of the cells, short-circuiting of some battery cells, etc., or when it is exposed to high temperatures from an external source and the temperature of the battery cells exceeds the critical temperature.
또한, 상기 배터리 셀들은 복수개가 밀착적층되어 있으므로, 일부 배터리 셀에서 열 폭주 현상이 발생될 경우, 열 폭주 현상이 짧은 시간내에 인접한 배터리 셀들로 전파되어, 배터리 셀보다 더 큰 용량의 전지 단위인 배터리 모듈이나 배터리 팩의 발화 및 폭발 등의 재해로 이어질 수 있는 문제점이 있었다. In addition, since the above battery cells are laminated in multiple pieces, there was a problem that if a thermal runaway phenomenon occurred in some battery cells, the thermal runaway phenomenon could spread to adjacent battery cells within a short period of time, leading to a disaster such as fire or explosion of the battery module or battery pack, which is a battery unit with a larger capacity than the battery cell.
특히, 열 폭주 현상이 발생될 경우, 배터리 셀은 약 600℃∼800℃ 고온영역을 생성하게 되므로, 이와 같은 고온으로 인해 주변의 가연물들이 점화되어 발화의 위험성이 더욱 증가되고 있다. In particular, when a thermal runaway phenomenon occurs, the battery cell generates a high temperature range of approximately 600℃ to 800℃, so the risk of fire increases further as surrounding combustibles are ignited due to such high temperatures.
종래에 사용되어지고 있는 전기 자동차용 배터리 팩은, 일측 배터리 셀과 이에 이웃하는 또다른 배터리 셀 사이에 우레탄폼(PU폼)으로 이루어진 설치되는 완충패드의 설치에 의해, 일측 배터리 셀에서 발생된 열 폭주 현상이 또다른 배터리 셀로 전파되지 못하도록 즉, 열 폭주 전파현상이 지연/방지되도록 되어 있다. In conventional battery packs for electric vehicles, a buffer pad made of urethane foam (PU foam) is installed between one battery cell and another adjacent battery cell to prevent thermal runaway phenomenon occurring in one battery cell from spreading to the other battery cell, that is, to delay/prevent thermal runaway propagation.
그러나, 상기 우레탄폼(PU폼)은, 압력(면압)에 따라 신축가능한 완충기능을 구비하고 있으나, 내열성이 약하고 난연성이 떨어지는 물질특성을 구비하고 있어, 배터리의 온도가 상승하게 될 시, 열 폭주 현상이 발생되는 고온영역 보다 낮은 온도영역 (200℃도 부근)에서 폼이 분해되는 현상이 발생되어, 필요로 하는 열 폭주 지연 효과를 기대할 수 없는 문제점이 있었다. However, the above-mentioned urethane foam (PU foam), although it has a cushioning function that can be expanded according to pressure (surface pressure), has material characteristics of low heat resistance and low flame retardancy, so when the temperature of the battery rises, the foam decomposes in a lower temperature range (around 200°C) than the high temperature range where thermal runaway occurs, and there was a problem in that the required thermal runaway delay effect could not be expected.
또한, 최근 몇 년 사이 전기자동차의 보급이 확산됨에 따라, 전기자동차의 화재가 자주 발생되고 있으며, 이와 같은 전기자동차의 화재 예방을 위한 국제규격이 강화되면서, 배터리에 대한 검증조건 즉, 600℃∼800℃ 에서의 배터리 열폭주 시험조건이 약 1,300℃로 상향조절되어지고 있다. In addition, as electric vehicles have become more widespread in recent years, electric vehicle fires have occurred more frequently, and as international standards for preventing such fires in electric vehicles have been strengthened, the verification conditions for batteries, i.e., the battery thermal runaway test conditions at 600℃ to 800℃, have been increased to approximately 1,300℃.
그러나, 종래의 배터리셀에 설치되는 패드는 강화된 검증조건에 따라 약 1,300℃ 정도의 고온이 일면에 가해질 경우, 반대면의 온도가 약 600℃ 내외의 고온영역이 생성되고 있으며, 이와 같은 고온으로 인해 주변의 가연물들이 점화되어 발화의 위험성이 더욱 증가되는 등 여러가지 문제점이 있었다. However, there were various problems, such as when a high temperature of about 1,300℃ is applied to one side of a pad installed in a conventional battery cell according to the strengthened verification conditions, a high temperature area of about 600℃ is created on the opposite side, and such high temperature causes surrounding combustibles to ignite, further increasing the risk of fire.
본 발명의 목적은 1300℃ 내외의 높은 온도영역에서도 배터리 셀의 열폭주 현상을 지연시킬 수 있는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드와 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, which can delay the thermal runaway phenomenon of a battery cell even in a high temperature range of about 1300℃, and a battery pack including the same.
본 발명은 팽창흑연의 첨가에 의해 난연성 및 단열성이 향상되고, 폼 구조로 성형되면서 배터리팩에 적용될 수 있도록 소정의 CFD 를 구비하는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드와 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것이다. The present invention provides a silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, which has improved flame retardancy and thermal insulation properties by adding expanded graphite and has a predetermined CFD so that it can be applied to a battery pack while being formed into a foam structure, and a battery pack including the same.
본 발명의 목적은 배터리 셀 사이에 팽창흑연을 포함하는 실리콘 폼 패드가 설치되어, 일부 배터리 셀에서 열 폭주 현상이 발생될 경우, 팽창흑연에 따른 체적의 팽창에 의해, 이웃하는 또다른 배터리 셀로 열 폭주 현상의 전파가 지연/방지될 수 있는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드와 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a silicon foam pad for delaying battery thermal runaway, in which a silicon foam pad including expanded graphite is installed between battery cells, so that when a thermal runaway phenomenon occurs in some battery cells, the propagation of the thermal runaway phenomenon to another neighboring battery cell can be delayed/prevented by volume expansion due to expanded graphite, and a battery pack including the same.
본 발명은 팽창흑연을 포함하는 실리콘 폼 구조로 이루어지고, 배터리 팩의 열 폭주 시, 실리콘 폼 구조가 유지되면서 팽창흑연에 의해 실리콘 폼 패드의 체적이 팽창되어 일측 배터리 셀에서 발생된 열이 또다른 배터리 셀로 전파되는 것이 지연 또는 방지되도록 되어 있다. The present invention comprises a silicone foam structure including expanded graphite, and when a battery pack experiences thermal runaway, the silicone foam structure is maintained while the volume of the silicone foam pad is expanded by the expanded graphite, thereby delaying or preventing heat generated in one battery cell from being transmitted to another battery cell.
본 발명은 팽창흑연이 첨가되면서도 소정의 CFD 를 구비하고, 200℃ 이상에서 팽창되기 시작하는 팽창흑연에 의해 체적이 증가되므로, 배터리 셀의 열폭주 현상이 효율적으로 지연시키는 효과가 있다. 즉, 본 발명은 팽창흑연의 첨가에도 배터리 팩에서 요구되는 CFD의 소정요건 충족 및 열폭주에 대응되는 특성을 동시에 구비하고 있다.The present invention has a predetermined CFD even when expanded graphite is added, and since the volume increases due to the expanded graphite that begins to expand at 200℃ or higher, it has the effect of efficiently delaying the thermal runaway phenomenon of the battery cell. That is, the present invention simultaneously satisfies the predetermined requirements of CFD required for a battery pack and has characteristics corresponding to thermal runaway even when expanded graphite is added.
본 발명은 팽창흑연의 첨가되면서도 구성성분의 배합비율 및 발포성형 온도의 설정에 의해 폼 구조로 성형되므로, 우수한 난연성 및 단열성을 구비하는 효과가 있다. The present invention has the effect of providing excellent flame retardancy and thermal insulation properties because it is formed into a foam structure by setting the mixing ratio of the components and the foaming molding temperature while adding expanded graphite.
본 발명은 1,300℃의 고온영역에서 약 4분 이상 열폭주 현상을 지연시킬 수 있는 효과가 있다. The present invention has the effect of delaying the thermal runaway phenomenon for about 4 minutes or more in a high temperature range of 1,300℃.
본 발명은 전처리를 통해 팽창흑연내 불순물로 인한 가스배출이 이루어지므로, 실리콘 폼 패드의 성형성이 더욱 안정적으로 유지되는 효과가 있다. The present invention has the effect of maintaining the formability of a silicone foam pad more stably since gas discharge due to impurities in expanded graphite is achieved through pretreatment.
본 발명은 팽창흑연의 분말입경 및 반응온도 팽창성의 한정에 의해 분산성이 더욱 향상되므로, 실리콘 폼 패드의 물성 및 품질이 향상되는 효과가 있다. The present invention has the effect of improving the properties and quality of a silicone foam pad by further improving the dispersibility by limiting the powder particle size and reaction temperature expandability of expanded graphite.
본 발명은 난연성 필러와 포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제의 혼합에 의해, 난연성 필러와 백금계 난연제에 의한 난연성의 증대 및, 포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제로 인한 탄화층 형성을 통해, 산소를 차단함과 동시에, 흑연 애쉬의 발생으로 산소농도가 더 낮아지게 되어, 자기 소화성 및 열확산 지연효과가 더욱 향상되는 효과가 있다. The present invention has the effect of further improving self-extinguishing properties and heat diffusion delay effects by mixing a flame retardant filler and a platinum-based flame retardant composed of a phosphate-platinum complex, thereby increasing flame retardancy by the flame retardant filler and the platinum-based flame retardant, and forming a carbonized layer by the platinum-based flame retardant composed of a phosphate-platinum complex, thereby blocking oxygen and further lowering the oxygen concentration by generating graphite ash.
본 발명은 일면 또는 양면에 그라스울이나 그라스 화이버, 아라미드 필름, 세라믹 필름 또는, mica필름으로 이루어진 불연필름이 구비되도록 하여, 800℃ 이상의 고온영역에서 열폭주를 지연성능이 향상되는 등 많은 효과가 있다. The present invention has many effects, such as improved thermal runaway delay performance in a high-temperature range of 800°C or higher, by providing a non-flammable film made of glass wool, glass fiber, aramid film, ceramic film, or mica film on one or both sides.
도 1 은 본 발명에 따른 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드(완충패드)를 포함하는 배터리 팩의 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드의 구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 백금계 난연제의 반응메카니즘의 예시도
도 4 는 본 발명의 실시예 1 에 따른 결과를 보인 사진예시도
도 5 는 본 발명의 실시예 2 에 따른 결과를 보인 사진예시도
도 6 은 본 발명의 실시예 3 에 따른 결과를 보인 그래프 예시도
도 7 은 본 발명의 실시예 4 에 따른 결과를 보인 그래프 예시도Figure 1 is an exemplary diagram showing the configuration of a battery pack including a silicone foam pad (buffer pad) for delaying battery thermal runaway according to the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram showing the configuration of a silicone foam pad for delaying battery thermal runaway according to the present invention.
Figure 3 is an example of the reaction mechanism of a platinum-based flame retardant according to the present invention.
Figure 4 is a photographic example showing the results according to Example 1 of the present invention.
Figure 5 is a photographic example showing the results according to Example 2 of the present invention.
Figure 6 is an example graph showing the results according to Example 3 of the present invention.
Figure 7 is an example graph showing the results according to Example 4 of the present invention.
본 발명에 따른 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드는, 팽창흑연을 포함하는 실리콘 폼 구조로 이루어지고, 배터리 팩의 열 폭주 시, 실리콘 폼 구조가 유지되면서 팽창흑연에 의해 실리콘 폼 패드의 체적이 팽창되어 일측 배터리 셀에서 발생된 열이 또다른 배터리 셀로 전파되는 것이 지연 또는 방지되도록 되어 있다. The silicone foam pad for delaying battery thermal runaway according to the present invention is made of a silicone foam structure including expanded graphite, and when a battery pack experiences thermal runaway, the silicone foam structure is maintained while the volume of the silicone foam pad expands due to the expanded graphite, thereby delaying or preventing heat generated in one battery cell from spreading to another battery cell.
본 발명에 따른 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드는,The silicone foam pad for delaying battery thermal runaway according to the present invention is
폴리오르가노 실록산 100 중량부에 대하여, For 100 parts by weight of polyorganosiloxane,
수산화 알루미늄 또는 수산화 마그네슘으로 이루어진 난연성 필러 5∼50 중량부, 5 to 50 parts by weight of flame retardant filler composed of aluminum hydroxide or magnesium hydroxide;
팽창흑연 5∼30 중량부, 5 to 30 parts by weight of expanded graphite,
포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제 0.01∼1.0 중량부,0.01 to 1.0 parts by weight of a platinum-based flame retardant comprising a phosphate-platinum complex;
백금촉매 0.0001∼0.1중량부를 포함하도록 되어 있다. It is designed to contain 0.0001 to 0.1 parts by weight of platinum catalyst.
상기 폴리오르가노 실록산은, 적어도 불포화탄화수소기 2 개 이상을 보유하는 제 1 폴리디오르가노 실록산 30∼60wt%, 수산기 1 개 또는 2개를 보유하는 제 2 폴리디오르가노 실록산 30∼60wt%, 말단에 수소기를 보유하는 제 3 폴리디하이드로겐 실록산 5∼38wt%, 적어도 수소기를 2 개 이상 보유하는 제 4 폴리디하이드로겐 실록산 0.2∼20wt%를 포함한다. The above polyorganosiloxane comprises 30 to 60 wt% of a first polydiorganosiloxane having at least two unsaturated hydrocarbon groups, 30 to 60 wt% of a second polydiorganosiloxane having one or two hydroxyl groups, 5 to 38 wt% of a third polydihydrogen siloxane having a hydrogen group at a terminal, and 0.2 to 20 wt% of a fourth polydihydrogen siloxane having at least two hydrogen groups.
상기 제 1 폴리디오르가노 실록산은, 분자쇄의 양말단이 디메틸비닐실록산 그룹으로 차단된 디메틸 실록산, 분자쇄의 양말단이 디메틸비닐실록산 그룹으로 차단된 디메틸 실록산 메틸 페닐실록산 공중합체, 분자쇄의 양말단이 디메틸비닐실록산 그룹으로 차단된 디메틸 실록산과 메틸 트리플로르프로필 실록산 공중합체로 비닐기의 함량이 0.05∼0.3 밀리몰/그람(m㏖/gr)이며, 25℃에서의 점도가 1,000∼100,000 cp 인 것이 사용된다.The above first polydiorganosiloxane is selected from the group consisting of dimethyl siloxane having both molecular chain terminals blocked with dimethylvinylsiloxane groups, a dimethyl siloxane methyl phenylsiloxane copolymer having both molecular chain terminals blocked with dimethylvinylsiloxane groups, and a dimethyl siloxane and methyl trifluoropropyl siloxane copolymer having both molecular chain terminals blocked with dimethylvinylsiloxane groups, having a vinyl group content of 0.05 to 0.3 mmol/g and a viscosity at 25°C of 1,000 to 100,000 cps.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 [화학식 1]에서, R1 은 지방족 불포화 결합을 함유하지 않는 비치환기거나 또는 치환된 탄소원자수가 1∼10개 특히, 탄소원자수 1 내지 5개의 1가 탄화수소가 바람직하며, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 저급 알킬기, 페닐기, 크실릴기, 벤젠기 등의 아릴기, 시클로 헥실기 등의 시클로알킬기 또는 이들 기의 수소원자 일부 또는 전부가 할로겐 원자, 시아노기 등으로 치환된 클로로메틸기, 시아노메틸기, 3,3,3,-트리플로오로프로필기 등 이고, n 은 0 또는 양의 정수이다.In the above [Chemical Formula 1], R1 is an unsubstituted or substituted group not containing an aliphatic unsaturated bond, preferably a monovalent hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an aryl group such as a phenyl group, a xylyl group, a benzene group, a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, or a chloromethyl group, a cyanomethyl group, a 3,3,3,-trifluoropropyl group, etc. in which some or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with a halogen atom, a cyano group, etc., and n is 0 or a positive integer.
상기 제 2 폴리디오르가노 실록산은, 분자쇄의 양말단이 디메틸하이드록시 실록산그룹으로 차단된 디메틸 실록산, 분자쇄의 양말단이 디메틸하이드록시 실록산그룹으로 차단된 디메틸 실록산 메틸 페닐실록산 공중합체, 분자쇄의 양말단이 디메틸하이드록시 실록산그룹으로 차단된 디메틸 실록산과 메틸 트리플로르프로필 실록산 공중합체로, 불포화탄화수소기를 함유하지 않으며 25℃에서의 점도가 100∼200,000 cp 인 것이 사용된다.The above second polydiorganosiloxane is a dimethyl siloxane having both molecular chain terminals blocked with dimethylhydroxy siloxane groups, a dimethyl siloxane methyl phenyl siloxane copolymer having both molecular chain terminals blocked with dimethylhydroxy siloxane groups, and a dimethyl siloxane and methyl trifluoropropyl siloxane copolymer having both molecular chain terminals blocked with dimethylhydroxy siloxane groups, which does not contain an unsaturated hydrocarbon group and has a viscosity at 25°C of 100 to 200,000 cP.
[화학식 2][Chemical formula 2]
상기 [화학식 1]에서, R1은 지방족 불포화 결합을 함유하지 않는 비치환기거나 또는 치환된 탄화원자수가 1∼10개 특히, 탄소원자수 1 내지 5개의 1가 탄화수소가 바람직하며, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 저급 알킬기, 페닐기, 크실릴기, 벤젠기 등의 아릴기, 시클로 헥실기 등의 시클로알킬기 또는 이들 기의 수소원자 일부 또는 전부가 할로겐 원자, 시아노기등으로 치환된 클로로메틸기, 시아노메틸기, 3,3,3,-트리플로오로프로필기 등이며, n은 0 또는 양의 정수이다.In the above [Chemical Formula 1], R1 is an unsubstituted or substituted group not containing an aliphatic unsaturated bond, preferably a monovalent hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an aryl group such as a phenyl group, a xylyl group, a benzene group, a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, or a chloromethyl group, a cyanomethyl group, a 3,3,3-trifluoropropyl group, etc. in which some or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with a halogen atom, a cyano group, etc., and n is 0 or a positive integer.
상기 제 3 폴리디하이드로겐 실록산은 분자쇄의 양말단이 디메틸하이드로겐실록산 그룹으로 차단된 디메틸 실록산, 분자쇄의 양말단이 디메틸하이드로겐실록산 그룹으로 차단된 디메틸 실록산 메틸 페닐실록산 공중합체, 분자쇄의 양말단이 디메틸하이드로겐실록산 그룹으로 차단된 디메틸 실록산과 메틸 트리플로르프로필 실록산 공중합체로 지방족 불포화 탄화수소기를 함유하지 않고 25℃에서의 점도가 10∼10,000 cp 인 것이 사용된다.The above third polydihydrogen siloxane is a dimethyl siloxane in which both molecular chain terminals are blocked with dimethylhydrogensiloxane groups, a dimethyl siloxane methyl phenyl siloxane copolymer in which both molecular chain terminals are blocked with dimethylhydrogensiloxane groups, and a dimethyl siloxane and methyl trifluoropropyl siloxane copolymer in which both molecular chain terminals are blocked with dimethylhydrogensiloxane groups, which does not contain an aliphatic unsaturated hydrocarbon group and has a viscosity at 25°C of 10 to 10,000 cP.
[화학식 3][Chemical Formula 3]
상기 [화학식 3]에서 R1은 지방족 불포화 결합을 함유하지 않는 비치환기거나 또는 치환된 탄소원자수가 1∼10개 특히, 탄소원자수 1 내지 5개의 1가 탄화수소가 바람직하며, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 저급 알킬기, 페닐기, 크실릴기, 벤젠기 등의 아릴기, 시클로 헥실기등의 시클로알킬기 또는 이들 기의 수소원자 일부 또는 전부가 할로겐 원자, 시아노기등으로 치환된 클로로메틸기, 시아노메틸기, 3,3,3,-트리플로오로프로필기 등이며 n은 0 또는 양의 정수이다.In the above [chemical formula 3], R1 is an unsubstituted or substituted group not containing an aliphatic unsaturated bond, preferably a monovalent hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an aryl group such as a phenyl group, a xylyl group, a benzene group, a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, or a chloromethyl group, a cyanomethyl group, a 3,3,3,-trifluoropropyl group, etc., in which some or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with a halogen atom, a cyano group, etc., and n is 0 or a positive integer.
상기 제 4 폴리디하이드로겐 실록산은 분자쇄의 양말단이 트리메틸기실록산 그룹으로 차단된 디메틸실록산과 메틸하이드로겐실록산 공중합체로 1분자중에 규소원자와 결합하는 수소원자를 적어도 2개 이상 보유하고 유기기 전체의 1∼15㏖%의 수소기를 함유하며 25℃에서의 점도가 100∼20,000 cp인 것이 사용된다.The above-mentioned fourth polydihydrogen siloxane is a copolymer of dimethylsiloxane and methylhydrogen siloxane, in which both terminals of the molecular chain are blocked with trimethylsiloxane groups, has at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms per molecule, contains 1 to 15 mol% of hydrogen groups based on the total organic group, and has a viscosity of 100 to 20,000 cP at 25°C.
[화학식 4][Chemical Formula 4]
상기 [화학식 4]에서 R1 및 R4는 지방족 불포화 결합을 함유하지 않는 비치환기거나 또는 치환된 탄소원자수가 1∼10 개 특히, 탄소원자수 1 내지 5개의 1가 탄화수소가 바람직하며, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 저급 알킬기, 페닐기, 크실릴기, 벤젠기등의 아릴기, 시클로 헥실기등의 시클로알킬기 또는 이들 기의 수소원자 일부 또는 전부가 할로겐 원자, 시아노기등으로 치환된 클로로메틸기, 시아노메틸기, 3,3,3,-트리플로오로프로필기 등이며, n과 m은 0 또는 양의 정수이다.In the above [chemical formula 4], R1 and R4 are unsubstituted or substituted groups not containing aliphatic unsaturated bonds and preferably monovalent hydrocarbons having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include lower alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an aryl group such as a phenyl group, a xylyl group, a benzene group, a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, or a chloromethyl group, a cyanomethyl group, a 3,3,3-trifluoropropyl group, etc. in which some or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with a halogen atom, a cyano group, etc., and n and m are 0 or a positive integer.
상기 난연성 필러는, 수산화 알루미늄(ATH) 또는, 수산화 마그네슘()으로 이루어지고, 폴리오르가노 실록산 100 중량부에 대하여 5∼50 중량부, 바람직하게는 약 5∼30중량부가 사용된다. The above flame retardant filler is aluminum hydroxide (ATH) or magnesium hydroxide ( ) and is used in an amount of 5 to 50 parts by weight, preferably about 5 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of polyorganosiloxane.
상기 난연성 필러는, 입자경 5∼60um, 바람직하게는 5∼30um의 입자크기를 갖는 수산화 알루미늄(ATH)이 바람직하다. The above flame retardant filler is preferably aluminum hydroxide (ATH) having a particle size of 5 to 60 um, preferably 5 to 30 um.
상기 수산화 알루미늄(ATH)은, 화재발생시 흡열반응을 일으키므로 온도 상승을 감소시키고 연소의 이동을 억제하여 실리콘 폼의 내열성을 향상시키는 기능을 구비한다. The above aluminum hydroxide (ATH) has the function of improving the heat resistance of silicone foam by reducing the temperature rise and inhibiting the movement of combustion by causing an endothermic reaction when a fire occurs.
즉, 상기 수산화알루미늄은 물 분자가 실리카 사이에 혼합되어 있다가, 가열되면 물 분자가 실리카의 틈새로부터 터져 나오는 구조로서, 연소 반응에 의한 산물로서 불연제인 수분 및 금속 산화물을 생성함으로써, 연소의 원인인 산소의 접촉을 차단하여 실리콘 폼의 열차단성을 더 향상시키게 된다. That is, the aluminum hydroxide has a structure in which water molecules are mixed between silica and, when heated, the water molecules burst out from the gaps in the silica, thereby generating non-combustible moisture and metal oxides as products of the combustion reaction, thereby blocking contact with oxygen, which is the cause of combustion, and further improving the heat insulating properties of the silicone foam.
상기 수산화알루미늄은, 5 중량부 미만으로 첨가될 경우, 내열성 향상이 제대로 구현되지 않을 수 있으며, 50 중량부를 초과하여 첨가될 경우, 실리콘 폼의 물성(인열강도, 신율(stretch), 인장 등등의 물성)이 급격히 저하될 수 있으므로, 적정범위내에서 첨가된다. The above aluminum hydroxide may not properly improve heat resistance when added in an amount less than 5 parts by weight, and may rapidly deteriorate the properties of the silicone foam (such as tear strength, stretch, tensile strength, etc.). Therefore, it is added within an appropriate range.
상기 팽창 흑연(Graphite)은 배터리 셀의 온도 상승 시, 실리콘 폼 패드의 체적 증가 및, 애쉬의 발생을 통해, 실리콘 폼 패드의 난연성 및 단열성을 향상시키는 기능을 구비한다. The above-mentioned expanded graphite has the function of improving the flame retardancy and thermal insulation of the silicone foam pad by increasing the volume of the silicone foam pad and generating ash when the temperature of the battery cell rises.
상기 팽창 흑연(Graphite)은, 상온에서는 팽창이 이루어지지 않고, 200℃ 이상에 노출되었을 때, 초기 부피보다 빠르게 박리(팽창)가 시작되어 체적을 증가시키면서 열 절연층이 형성되어, 실리콘 폼 패드의 난연성 및 단열성을 향상시키는 것이 사용된다. The above-mentioned expanded graphite does not expand at room temperature, but when exposed to temperatures above 200℃, it begins to peel (expand) faster than the initial volume, increasing the volume and forming a heat insulating layer, which is used to improve the flame retardancy and thermal insulation of the silicone foam pad.
상기 팽창 흑연(Graphite)은, 200℃ 이상에 노출되었을 시, 흑연 애쉬가 발생되며, 이와 같은 발생된 애쉬는 산소농도를 낮추게 되어 자기 소화성 및 열확산 지연효과를 발생시키게 된다.When the above expanded graphite is exposed to temperatures above 200℃, graphite ash is generated, and the generated ash lowers the oxygen concentration, resulting in self-extinguishing properties and heat diffusion delay effects.
상기 팽창 흑연(Graphite)은, 50 mesh 약 65% 통과되는 입자(평균입경 약 250∼350㎛)로 이루어진 것이 바람직하다. 이와 같은 평균입경을 구비하는 팽창흑연은 다른 구성성분과의 믹싱에 의해 우수한 분산성을 구비하게 되어, 실리콘 폼 성형이 더욱 원활하게 이루어지게 하는 효과를 구비하게 된다. The above expanded graphite is preferably composed of particles (average particle size of about 250 to 350 μm) that pass through 50 mesh by about 65%. Expanded graphite having such an average particle size has excellent dispersibility when mixed with other components, thereby having the effect of making silicone foam molding more smoothly.
상기 팽창 흑연(Graphite)은, 200℃ 이상에서 팽창이 시작되어, 600℃에서 팽창볼륨 약 180㎤/g 이상, 바람직하게는 약 200㎤/g 이상을 구비하는 팽창흑연이 사용될 수 있다.The above expanded graphite may be expanded graphite that begins to expand at 200°C or higher and has an expansion volume of about 180 cm3/g or higher, preferably about 200 cm3/g or higher, at 600°C.
또한, 상기 팽창 흑연(Graphite)은, 중성의 표면특성을 구비한 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the expanded graphite has neutral surface characteristics.
상기와 같은 특성을 구비한 팽창 흑연(Graphite)은, 폴리오르가노 실록산 100 중량부에 대하여, 5∼30중량부가 첨가되며, 바람직하게는 약 5∼20중량부, 더욱 바람직하게는 약 5∼15중량부가 첨가된다. Expanded graphite having the above characteristics is added in an amount of 5 to 30 parts by weight, preferably about 5 to 20 parts by weight, and more preferably about 5 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of polyorganosiloxane.
이때, 상기 팽창 흑연(Graphite)은, 5 중량부 미만일 경우, 실리콘 폼 패드의 팽창성이 저하되어 난연 및 불연 특성이 충분히 발현되지 않을 우려가 있으며, 30 중량부를 초과할 경우, 실리콘 폼 구조로의 발포성형이 어려울뿐 아니라, 발포된 실리콘 폼내에서 팽창 흑연의 분산이 충분하게 이루어지지 않게 되어 물성저하현상이 발생되므로, 적정범위내에서 첨가된다. At this time, if the expanded graphite is less than 5 parts by weight, there is a concern that the expandability of the silicone foam pad may decrease, resulting in insufficient expression of flame retardancy and non-flammability characteristics. If it exceeds 30 parts by weight, not only is it difficult to foam mold into a silicone foam structure, but also the expanded graphite is not sufficiently dispersed within the foamed silicone foam, resulting in a deterioration of physical properties. Therefore, it is added within an appropriate range.
또한, 상기 팽창흑연은 열처리에 의해 가스가 배출되도록 전처리된 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 팽창흑연은 200℃ 미만, 바람직하게는 약 100℃∼180℃ 내에서, 약 0.2∼1시간 동안 열처리된 팽창흑연이 바람직하다. In addition, it is preferable that the expanded graphite is pretreated so that gas is discharged by heat treatment. That is, the expanded graphite according to the present invention is preferably expanded graphite that has been heat-treated at less than 200°C, preferably within about 100°C to 180°C, for about 0.2 to 1 hour.
이와 같이 200℃ 미만에서 저온 열처리된 팽창흑연은, 실리콘 폼 성형공정 중, 미반응되거나 발생될 수 있는 가스가 열처리에 의해 미연에 배출되므로, 실리콘 폼 패드의 성형이 더욱 안정적으로 이루어지도록 하는 특성을 구비하게 된다. In this way, expanded graphite that has been heat-treated at a low temperature of less than 200℃ has the characteristic of enabling more stable molding of silicone foam pads, since unreacted or potentially generated gases are preemptively discharged through heat treatment during the silicone foam molding process.
즉, 통상적으로 난연성을 구비하는 팽창흑연을 첨가하여 실리콘 폼 성형공정을 하게 될 경우, 팽창흑연에 포함된 불순물로 인해 성형공정 중, 많은 가스가 발생되어 실리콘 반응메카니즘에서 촉매반응이 억제되는 현상이 발생될 수 있으며, 이로 인해 실리콘 폼 패드의 성형성이 저하되는 현상이 발생될 수도 있다. That is, when a silicone foam molding process is performed by adding expanded graphite, which is usually flame retardant, a large amount of gas may be generated during the molding process due to impurities contained in the expanded graphite, which may inhibit the catalytic reaction in the silicone reaction mechanism, and this may cause the moldability of the silicone foam pad to deteriorate.
그러나, 팽창흑연을 200℃ 미만에서 소정시간 열처리하여 할 경우, 불순물로 인한 가스발생이 현저하게 저감되어, 성형성 저하현상이 미연에 방지될 수 있게 된다. However, if expanded graphite is heat treated at a temperature below 200℃ for a specified period of time, gas generation due to impurities is significantly reduced, so that the phenomenon of reduced formability can be prevented in advance.
상기와 같이 팽창흑연(Graphite)은, 평균입경 및 팽창볼륨의 한정에 의해서도 우수한 분산성 및 실리콘 폼 패드의 성형이 원활하게 이루어지나, 전처리가 함께 병행될 경우, 불순물로 인한 가스발생이 방지되어, 30중량부의 높은 첨가량에도 우수한 분산성 및 실리콘 폼 패드의 성형이 원활하게 또는 일정하게 이루어지게 된다. As described above, graphite has excellent dispersibility and allows for smooth molding of silicone foam pads even with limitations in average particle size and expansion volume. However, when pretreatment is performed concurrently, gas generation due to impurities is prevented, and even with a high addition amount of 30 parts by weight, excellent dispersibility and smooth or constant molding of silicone foam pads are achieved.
상기 백금계 난연제는 실리콘고무의 기계적 강도 및 내열성을 개선하면서 난연성을 부여하기 위하여 첨가되는 것으로, 포스페이트에 백금이 컴플렉스된 백금계 난연제로 이루어져 있다. The above platinum-based flame retardant is added to improve the mechanical strength and heat resistance of silicone rubber while imparting flame retardancy, and is composed of a platinum-based flame retardant in which platinum is complexed with phosphate.
상기 포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제는, 실리콘 고무의 물성을 저하되는 것을 보강하고, 난연효과를 증대시켜 열확산을 지연시키는 기능을 구비한다. The platinum-based flame retardant composed of the above phosphate-platinum complex has the function of reinforcing the deterioration of the physical properties of silicone rubber, increasing the flame retardant effect, and delaying heat diffusion.
특히, 상기 포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제는, 열 폭주 현상 발생 시, 실리콘(폴리 실록산)과의 반응에 의해 탄화층(탄소피막)을 형성하여 배터리 셀 간의 열확산을 더욱 지연시키게 된다. In particular, the platinum-based flame retardant composed of the phosphate-platinum complex forms a carbon layer (carbon film) by reacting with silicon (polysiloxane) when a thermal runaway phenomenon occurs, thereby further delaying heat diffusion between battery cells.
상기 백금계 난연제는, Pt{P(CH3)3}4, Pt{P(C4H9)3}4 , Pt{P(OCH3)3}4, Pt{P(OC6H5)3}3, Pt{P(C6H5)3}3, Pt{P(OC6H5)3}4, Pt{P(C6H5)3}4, Pt{P(C6H5)(C2H5)2}4, Pt{P(OC6H5)(OC2H5)2}4, Pt{P(C6H5)2(OC2H5)}4 중 선택된 하나가 사용되어질 수 있다. The above platinum-based flame retardant may be one selected from among Pt{P(CH 3 ) 3 } 4 , Pt{P(C4H 9 ) 3 } 4 , Pt{P(OCH 3 ) 3 } 4 , Pt{P(OC 6 H 5 ) 3 } 3 , Pt{P(C 6 H 5 ) 3 } 3 , Pt{P(OC 6 H 5 ) 3 } 4 , Pt{P(C 6 H 5 ) 3 } 4 , Pt{P(C 6 H 5 )(C 2 H 5 ) 2 } 4 , Pt{P(OC 6 H 5 )(OC 2 H 5 ) 2 } 4 , Pt{P(C 6 H 5 ) 2 (OC 2 H 5 )} 4 . there is.
또한, 상기 포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제는, 일 예로, 아래 [화학식5]에 따른 백금계 난연제가 사용될 수 있다. In addition, a platinum-based flame retardant composed of the above phosphate-platinum complex may be used, for example, a platinum-based flame retardant according to the following [Chemical Formula 5].
[화학식5][Chemical Formula 5]
도 3 은 본 발명에 따른 백금계 난연제의 반응메카니즘의 예시도를 도시한 것으로, PDMS(폴리디메틸 실록산)의 말단에 TPP(trypheny phosphite)가 라디칼 부가반응되는 메카니즘이 도시되어 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 백금계 난연제는, 배터리 셀의 온도가 상승하게 될 경우, 열 분해에 의해 첨가반응되어 실리콘 폼의 측면에 탄화층을 형성하게 되며, 이를 통해 산소의 공급/접촉이 차단되어 열확산이 지연되도록 하는 기능을 구비하게 된다. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the reaction mechanism of a platinum-based flame retardant according to the present invention, wherein the mechanism in which trypheny phosphite (TPP) undergoes a radical addition reaction at the end of PDMS (polydimethyl siloxane) is illustrated. In this way, the platinum-based flame retardant according to the present invention forms a carbonized layer on the side of the silicone foam through addition reaction by thermal decomposition when the temperature of the battery cell rises, thereby blocking the supply/contact of oxygen and providing a function of delaying heat diffusion.
또한, 본 발명에 따른 백금계 난연제는, 실리콘 폼의 표면에 딱딱한 탄화층을 형성하게 되므로, 팽창흑연에 의해 실리콘 폼의 체적이 확장되면서 표면에 형성된 탄화층에 의해 실리콘 폼 구조가 일정하게 유지되어 열폭주 전파현상이 더욱 지연되도록 하는 효과를 구비한다.In addition, the platinum-based flame retardant according to the present invention forms a hard carbonized layer on the surface of the silicone foam, so that the volume of the silicone foam is expanded by the expanded graphite, and the carbonized layer formed on the surface maintains the silicone foam structure constant, thereby further delaying the thermal runaway propagation phenomenon.
또한, 상기와 같은 백금계 난연제의 탄화층 형성은, 난연성 필러의 첨가로 인해 실리콘 고무의 물리적 특성이 저하되는 것을 방지하는 기능을 구비하게 된다. 즉, 수산화 알루미늄(ATH) 또는 수산화 마그네슘()은 우수한 난연성을 구비하고 있으나, 고온 발생 시, 실리콘 고무의 물리적 특성 및 내열성을 저하시키는 현상이 발생될 수 있다. In addition, the formation of a carbon layer of the platinum-based flame retardant as described above has the function of preventing the physical properties of silicone rubber from being deteriorated due to the addition of a flame retardant filler. That is, aluminum hydroxide (ATH) or magnesium hydroxide ( ) has excellent flame retardancy, but when high temperatures occur, the physical properties and heat resistance of silicone rubber may deteriorate.
그러나, 본 발명은 수산화 알루미늄(ATH) 또는 수산화 마그네슘()로 이루어진 난연성 필러와 함께 백금계 난연제가 혼합 첨가되므로, 실리콘 측면의 표면에 딱딱하게 생성되는 탄화층에 의해 열 확산 및 폼의 분해가 방지되어, 고온 발생 시, 난연성 필러의 첨가로 인한 실리콘 고무의 물성 및 내열성 저하현상이 방지되는 효과가 있다. However, the present invention comprises aluminum hydroxide (ATH) or magnesium hydroxide ( ) is mixed with a platinum-based flame retardant and a flame retardant filler, so that heat diffusion and decomposition of the foam are prevented by a carbon layer that is hardened and formed on the surface of the silicone side, thereby preventing the deterioration of the physical properties and heat resistance of the silicone rubber due to the addition of the flame retardant filler when a high temperature occurs.
상기 백금계 난연제는 폴리오르가노 실록산 100 중량부에 대하여 0.01∼1.0 중량부가 사용되며, 바람직하기로는 0.01∼0.5 중량부가 사용된다. The above platinum-based flame retardant is used in an amount of 0.01 to 1.0 parts by weight per 100 parts by weight of polyorganosiloxane, and preferably 0.01 to 0.5 parts by weight.
상기 백금계 난연제는, 0.01 중량부 미만으로 사용하면 난연성의 향상을 기대할 수 없으며, 1.0 중량부를 초과하여 첨가되면 오히려 난연성이 떨어지는 현상이 발생되므로, 적정범위내에서 첨가된다. The above platinum-based flame retardant cannot be expected to improve flame retardancy if used in amounts less than 0.01 part by weight, and if added in amounts exceeding 1.0 part by weight, flame retardancy actually decreases, so it is added within an appropriate range.
또한, 상기 백금계 난연제는, 알코올, 이소프로필 알코올, 벤젠, 자일렌 등의 유기용제에 분산시켜서 사용할 수 있다. In addition, the platinum-based flame retardant can be used by dispersing it in an organic solvent such as alcohol, isopropyl alcohol, benzene, or xylene.
상기 백금계 촉매는, 백금 또는 백금 화합물로, 실리콘 제조시 사용되어지는 공지의 백금계 촉매가 사용된다. 상기 백금계 촉매는 단일 백금 또는 백금 화합물이 사용된다. 상기 백금계 촉매는 일 예로, 단일의 백금(Pt), H2PtCl6·nH2O, NaHPtCl6·nH2O, KHPtCl6·nH2O, NaPtCl6·nH2O, K2PtCl6·nH2O, PtCl4·nH2O, PtCl2, NaPtCl4·nH2O 및 H2PtCl4·nH2O 등을 포함한다. The platinum-based catalyst is platinum or a platinum compound, and a known platinum-based catalyst used in the production of silicon is used. The platinum-based catalyst uses single platinum or a platinum compound. The platinum-based catalyst includes, for example, single platinum (Pt), H 2 PtCl 6 ·nH 2 O, NaHPtCl 6 ·nH 2 O, KHPtCl 6 ·nH 2 O, NaPtCl 6 ·nH 2 O, K 2 PtCl 6 ·nH 2 O, PtCl 4 ·nH 2 O, PtCl 2 , NaPtCl 4 ·nH 2 O, and H 2 PtCl 4 ·nH 2 O.
또한 본 발명은 팽창흑연에 대한 분산성이 더욱 향상되도록 실란커플링제 0.01∼4.0 중량부를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명은 폴리오르가노 실록산 100 중량부에 대하여, 실란 커플링제 0.01∼4.0 중량부가 더 포함될 수 있다.In addition, the present invention may further include 0.01 to 4.0 parts by weight of a silane coupling agent to further improve the dispersibility for expanded graphite. That is, the present invention may further include 0.01 to 4.0 parts by weight of a silane coupling agent per 100 parts by weight of polyorganosiloxane.
상기 실란 커플링제는 적어도 하나의 Vinyl, Methacryl, Amino, Epoxy, Mercapto, Acryl기를 갖는 실란 및 Hexamethyldisilazane이 사용되며, 가장 바람직하게는 Vinyl계 silane(예 Vinyltrimethoxyethoxysilane)과 Methacryl계 silane(예 3-Methacryloxypropyl trimethoxysilane)이 사용된다. The above silane coupling agent is at least one silane having a Vinyl, Methacryl, Amino, Epoxy, Mercapto, Acryl group and Hexamethyldisilazane, and most preferably, a Vinyl-based silane (e.g., Vinyltrimethoxyethoxysilane) and a Methacryl-based silane (e.g., 3-Methacryloxypropyl trimethoxysilane) are used.
이와 같은 실란 커플링제는 컴파운딩 공정중에 팽창흑연이 투입되기 전에 폴리오르가노 실록산에 믹싱되거나, 팽창흑연과의 믹싱에 의해 팽창흑연의 표면에 실란커플링제의 1관능기가 반응하여 코팅되며, 이로 인해 실리콘 폴리머와의 분산성이 증대되게 된다. Such a silane coupling agent is mixed into the polyorganosiloxane before the expanded graphite is added during the compounding process, or the surface of the expanded graphite is coated by the reaction of the single functional group of the silane coupling agent with the expanded graphite by mixing, thereby increasing the dispersibility with the silicone polymer.
상기와 같이 이루어진 본 발명은 약 100℃∼140℃ 에서 발포성형되어 실리콘 폼 패드를 형성하게 된다. The present invention, which is formed as described above, forms a silicone foam pad by foaming at about 100°C to 140°C.
즉, 종래 실리콘 폼(일 예로 본원발명의 출원인이 출원하여 등록받은 등록특허공보 등록번호 10-2425374호 및, 등록특허공보 등록번호 10-2332128호에 따른 열폭주 방지용 실리콘 폼)은 약 80℃ 이상 100℃ 미만에서 발포성형이 이루어지도록 되어 있으나, That is, conventional silicone foam (for example, silicone foam for preventing thermal runaway according to Patent Publication No. 10-2425374 and Patent Publication No. 10-2332128, which were applied for and registered by the applicant of the present invention) is designed to undergo foaming at a temperature of about 80℃ or higher and less than 100℃.
본 발명은 폴리오르가노 실록산 100 중량부에 대하여, 난연성 필러 5∼50 중량부, 팽창흑연 5∼30 중량부, 포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제 0.01∼1.0 중량부, 백금촉매 0.0001∼0.1중량부가 컴파운딩되어 발포성형되므로, 종래 실리콘 폼 패드와 같이, 약 80℃ 이상 100℃ 미만에서 발포성형이 이루어질 경우, 낮은 반응성으로 인해 폼 구조로의 성형성이 저하되어, 생산된 제품에 대한 물성저하 특히, CFD (압축강도)가 저하되는 현상이 발생된다. 즉, 본 발명은 약 100℃∼140℃의 높은온도에서 발포성형에 의해 실리콘 폼 패드가 성형되도록 되어 있어, 팽창흑연의 첨가 및 이에 따른 다른 구성성분의 함량조절에 의한 낮은 반응성에 따른 문제점이 해소되도록 되어 있다. In the present invention, 5 to 50 parts by weight of a flame retardant filler, 5 to 30 parts by weight of expandable graphite, 0.01 to 1.0 parts by weight of a platinum-based flame retardant composed of a phosphate-platinum complex, and 0.0001 to 0.1 parts by weight of a platinum catalyst are compounded with respect to 100 parts by weight of polyorganosiloxane and then foamed. Therefore, when foaming is performed at a temperature of about 80°C or higher and less than 100°C, as in the case of a conventional silicone foam pad, the formability into a foam structure deteriorates due to low reactivity, resulting in a phenomenon in which the physical properties of the product are deteriorated, particularly, the CFD (compressive strength) is deteriorated. That is, the present invention is configured to form a silicone foam pad by foaming at a high temperature of about 100°C to 140°C, so that the problem of low reactivity caused by the addition of expandable graphite and the adjustment of the content of other components accordingly is resolved.
이와 같이, 약 100℃∼140℃의 높은온도에서 발포성형된 본 발명의 실리콘 폼 패드(20)는, 실온 경화성으로, 두께 1.0∼15㎜, 경도(ShoreOO) 20∼60, 밀도 0.20∼0.45(g/㎤)를 구비하는 폼 구조로 이루어지며, 고무 탄성을 구비하고 있어, 배터리 셀과 배터리 셀 사이에 설치되어 완충기능 및 역폭주 방지기능을 구비하게 된다. In this way, the silicone foam pad (20) of the present invention, which is foam-molded at a high temperature of about 100℃ to 140℃, is room temperature-curable and has a foam structure having a thickness of 1.0 to 15 mm, a hardness (ShoreOO) of 20 to 60, and a density of 0.20 to 0.45 (g/cm2), and has rubber elasticity, so that it is installed between battery cells to have a buffering function and a reverse runaway prevention function.
또한, 본 발명에 따른 실리콘 폼 패드는, 팽창흑연을 포함하고 있어, 배터리 셀의 온도가 200℃ 에 도달되면 팽창반응하기 시작하여, 1,000℃ 를 넘어갈 경우, 최초의 체적(V)에 대하여 약 1.5(V)∼3(V)까지 팽창되어, 난연 및 단열성이 향상되고 이를 통해 열폭주 현상을 지연시키게 된다. In addition, the silicone foam pad according to the present invention contains expanded graphite, so that when the temperature of the battery cell reaches 200°C, it begins to undergo an expansion reaction, and when it exceeds 1,000°C, it expands to about 1.5 (V) to 3 (V) with respect to the initial volume (V), thereby improving flame retardancy and thermal insulation, and thereby delaying the thermal runaway phenomenon.
또한, 본 발명에 따른 구성성분의 컴파운딩에 따른 발포성형조건(온도조건 제외)은 공지의 기술에 의해 이루어지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. In addition, since the foaming molding conditions (excluding temperature conditions) according to the compounding of the components according to the present invention are performed by known techniques, a detailed description thereof is omitted.
도 1 은 본 발명에 따른 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드(완충패드)를 포함하는 배터리 팩의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, Figure 1 is an exemplary diagram showing the configuration of a battery pack including a silicone foam pad (buffer pad) for delaying battery thermal runaway according to the present invention.
본 발명에 따른 배터리 팩(100)은, 다수의 적층된 배터리 셀(10) 사이에 실리콘 폼 패드(20)가 배치된 배터리 모듈(30)이 케이스(40)내에 구비되되,The battery pack (100) according to the present invention comprises a battery module (30) with a silicone foam pad (20) positioned between a plurality of stacked battery cells (10) and provided in a case (40).
상기 실리콘 폼 패드(20)는, 폴리오르가노 실록산 100 중량부에 대하여, 수산화 알루미늄 또는 수산화 마그네슘으로 이루어진 난연성 필러 5∼50 중량부, 팽창흑연 5∼30 중량부, 포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제 0.01∼1.0 중량부, 백금촉매 0.0001∼0.1중량부를 포함하여, 약 100℃∼140℃ 에서 폼 구조로 발포성형되도록 되어 있다. The above silicone foam pad (20) is configured to be foam-molded into a foam structure at about 100°C to 140°C, including 5 to 50 parts by weight of a flame-retardant filler made of aluminum hydroxide or magnesium hydroxide, 5 to 30 parts by weight of expanded graphite, 0.01 to 1.0 parts by weight of a platinum-based flame retardant made of a phosphate-platinum complex, and 0.0001 to 0.1 parts by weight of a platinum catalyst, with respect to 100 parts by weight of polyorganosiloxane.
또한, 본 발명은 폴리오르가노 실록산 100 중량부에 대하여, 실란 커플링제 0.01∼4.0 중량부가 더 포함될 수 있다.In addition, the present invention may further include 0.01 to 4.0 parts by weight of a silane coupling agent per 100 parts by weight of polyorganosiloxane.
또한, 본 발명에 따른 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드(20)는, 도 2 에 도시된 바와 같이, 일 측면 또는 양 측면에 불연필름(21)이 더 포함되도록 구성될 수 있다. In addition, the silicone foam pad (20) for delaying battery thermal runaway according to the present invention may be configured to further include a fire-retardant film (21) on one or both sides, as shown in FIG. 2.
상기 불연필름(21)은, 글라스 울, 아라미드 필름, MICA 필름, 세라믹 필름, 석면 등등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 불연필름(21)은, 50um∼2000um, 바람직하게는 약 100∼500um의 두께를 구비한 것이 사용될 수 있다. The above-mentioned non-combustible film (21) may be made of glass wool, aramid film, MICA film, ceramic film, asbestos, etc. In addition, the above-mentioned non-combustible film (21) may be made of a thickness of 50 um to 2000 um, preferably about 100 to 500 um.
상기와 같이 구성된 본 발명의 배터리 팩(100)은, 팩은, 두께 1.5∼15㎜를 구비하는 폼 구조의 실리콘 폼 패드(20)가 배터리 셀(10) 사이에 설치되어, 셀의 수축팽창에 대한 흡수력 즉, 압력(면압)에 따른 신축/완충기능을 구비하고, 화재 발생 시, 팽창흑연 및 난연성 필러에 의해 난연성이 증대되면서, 팽창흑연에 의해 체적인 증가됨과 동시에 연쇄적으로 포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제에 의해 표면에 딱딱한 탄화층이 형성되어, 일측 배터리 셀에서 발생된 열 폭주 현상이 또다른 배터리 셀로 전파되지 못하도록 지연시키는 기능을 구비하게 된다. The battery pack (100) of the present invention configured as described above has a silicone foam pad (20) having a foam structure and a thickness of 1.5 to 15 mm installed between the battery cells (10), so as to have an absorption capacity for shrinkage and expansion of the cells, that is, an elasticity/buffering function according to pressure (surface pressure), and in the event of a fire, the flame retardancy is increased by the expanded graphite and the flame retardant filler, and at the same time, the volume is increased by the expanded graphite, and a hard carbonized layer is formed on the surface by the platinum-based flame retardant composed of a phosphate-platinum complex in a chain manner, so as to have a function of delaying the spread of a thermal runaway phenomenon occurring in one battery cell to another battery cell.
즉, 본 발명에 따른 실리콘 폼 패드(20)는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 고온 발생시, 팽창흑연의 높은 팽창력에 의해, 배터리 셀의 팽창을 막고 배터리 셀이 파괴되어 생기는 공간으로 팽창하게 되며, 이를 통해 역폭주 현상이 지연되게 된다. That is, as shown in FIG. 5, the silicone foam pad (20) according to the present invention prevents expansion of the battery cell due to the high expansion force of the expanded graphite when a high temperature occurs and expands into the space created when the battery cell is destroyed, thereby delaying the reverse runaway phenomenon.
도 1 의 미설명부호 50 은 냉각 플레이트, 60 은 열 차단폼, 70 은 실(seal) 이며, 도 1 에 도시된 배터리 팩은 일 예시로써, 본 발명에 따른 배터리 팩의 구성이 도 1 에 한정되는 것은 아니다. In Fig. 1, the unexplained reference numeral 50 denotes a cooling plate, 60 denotes a heat insulating foam, and 70 denotes a seal. The battery pack illustrated in Fig. 1 is merely an example, and the configuration of the battery pack according to the present invention is not limited to Fig. 1.
실시예 1Example 1
팽창흑연의 첨가량에 따른 발포성형성을 테스트하였으며, 그 결과는 도 4 에 나타내었다. 도 4 에 도시된 10wt%, 15wt%, 20wt%, 25wt%는 팽창 흑연의 첨가량을 나타낸 것이며, 그 외의 구성성분은, 폴리오르가노 실록산 100 중량부에 대하여, 수산화 알루미늄 20 중량부, 포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제 0.2 중량부, 백금촉매 0.01 중량부로 이루어진 것이 사용되었으며, 발포성형온도는 약 110℃로 설정되었다.The foaming formability according to the amount of expanded graphite added was tested, and the results are shown in Fig. 4. 10 wt%, 15 wt%, 20 wt%, and 25 wt% shown in Fig. 4 represent the amount of expanded graphite added, and the other components used were 20 parts by weight of aluminum hydroxide, 0.2 parts by weight of a platinum-based flame retardant composed of a phosphate-platinum complex, and 0.01 parts by weight of a platinum catalyst, with respect to 100 parts by weight of polyorganosiloxane, and the foaming temperature was set to about 110°C.
이때, 폴리오르가노실록산은, 적어도 불포화탄화수소기 2 개 이상을 보유하는 제 1 폴리디오르가노 실록산 42wt%, 수산기 1 개 또는 2개를 보유하는 제 2 폴리디오르가노 실록산 42wt%, 말단에 수소기를 보유하는 제 3 폴리디하이드로겐 실록산 10wt%, 적어도 수소기를 2 개 이상 보유하는 제 4 폴리디하이드로겐 실록산 6wt%를 포함하는 것을 의미한다.At this time, the polyorganosiloxane means that it includes 42 wt% of a first polydiorganosiloxane having at least two unsaturated hydrocarbon groups, 42 wt% of a second polydiorganosiloxane having one or two hydroxyl groups, 10 wt% of a third polydihydrogen siloxane having a hydrogen group at a terminal, and 6 wt% of a fourth polydihydrogen siloxane having at least two hydrogen groups.
도 4 에서와 같이, 팽창 흑연의 첨가량에 관계없이 모두 폼 구조의 실리콘 폼 패드가 발포성형되었음을 알 수 있다. As shown in Fig. 4, it can be seen that all silicone foam pads with a foam structure were foam-molded regardless of the amount of expanded graphite added.
실시예 2Example 2
[표1]의 배합비에 따른 시편을 제작한 후, 직화열(약 600℃, 약 60초)에 따른 팽창현상을 관찰하였으며, 그 결과는 도 5 에 나타내었다. After producing a specimen according to the mixing ratio in [Table 1], the expansion phenomenon according to direct heat (approximately 600℃, approximately 60 seconds) was observed, and the results are shown in Fig. 5.
[표1][Table 1]
[표1]에서, 폴리오르가노실록산은, 실시예1에 따른 폴리오르가노실록산이 사용되었다. In [Table 1], the polyorganosiloxane used was the polyorganosiloxane according to Example 1.
도 5 에 도시된 바와 같이, 흑연의 첨가량 증가에 따라 팽창에 따른 체적증현상이 발생됨을 알 수 있다. As shown in Figure 5, it can be seen that as the amount of graphite added increases, a volume increase phenomenon due to expansion occurs.
실시예 3Example 3
[표2]의 배합비에 따른 시편을 제작한 후, 상기 시편에 대한 1,300℃ 에서의 열확산 지연효과를 측정하였다. After producing specimens according to the mixing ratio in [Table 2], the thermal diffusion delay effect at 1,300℃ for the specimens was measured.
상기 열확산 지연효과 측정은, 시편(두께 2㎜)의 양면에 단열패드가 설치되고, 직경 약 50㎜ 홀을 가공하여, 일면에 1,300℃ 열을 인가하여 반대면에 도달되는 온도를 측정하였으며, 그 결과는 도 6 에 나타내었다. The above thermal diffusion delay effect was measured by installing insulation pads on both sides of a specimen (2 mm thick), processing a hole with a diameter of approximately 50 mm, applying heat of 1,300°C to one side, and measuring the temperature reached on the opposite side. The results are shown in Fig. 6.
[표2][Table 2]
[표2]에서, 폴리오르가노실록산은, 실시예1에 따른 폴리오르가노실록산이 사용되었다. In [Table 2], the polyorganosiloxane used was the polyorganosiloxane according to Example 1.
도 6 에 도시된 바와 같이, 팽창흑연이 첨가되지 않은 대비시편의 경우, 약 50초 만에 반대면에 도달되는 온도가 500℃ 내외로 올라가고, 이후 온도가 서서히 상승되어 4분(240초) 경과시 약 600℃ 미만으로 유지되는데 반하여,As shown in Fig. 6, in the case of the control specimen without the addition of expanded graphite, the temperature reached on the opposite side rises to about 500°C in about 50 seconds, and the temperature then gradually increases and remains below about 600°C after 4 minutes (240 seconds).
본 발명에 따른 시편1 및 시편2는 약 50초 경과시, 반대면에 도달되는 온도가 100℃ 내외이고, 4분(240초) 경과시에도, 약 200℃ 미만으로 유지됨을 알 수 있다. It can be seen that the temperature of the opposite surfaces of specimens 1 and 2 according to the present invention is approximately 100°C after about 50 seconds, and is maintained below about 200°C even after 4 minutes (240 seconds).
즉, 본 발명은 급격한 열 폭주 현상이 발생되는 1,300℃ 이상의 초고온영역에서 4 분 이상 열 폭주를 효율적으로 지연시키는 효과가 있음을 알 수 있다. 특히, 본 발명은 도 6 에 도시되어 있지는 않으나, 10분 경과시에도 반대면에 도달되는 온도가 약 220℃ 미만으로 유지되었다. That is, it can be seen that the present invention has the effect of efficiently delaying thermal runaway for more than 4 minutes in an ultra-high temperature region of 1,300℃ or higher where rapid thermal runaway phenomenon occurs. In particular, although not shown in Fig. 6, the temperature reached on the opposite side was maintained below about 220℃ even after 10 minutes.
실시예 4Example 4
위의 [표2]의 배합비에 따른 시편에 대한 CFD(압축강도 및 압축률)를 측정하였다. CFD(압축강도 및 압축률) 측정은, 아래 [표3]에 따른 조건(CFD 기본요건을 측정하기 위한 실험조건)으로 수행하였으며, 그 결과는 [표4] 및 도 7 에 나타내었다. (시험장비는 모델명 68YM-50 : INSSTRON 를 사용하였다.)CFD (Compressive strength and Compression ratio) was measured for the specimens according to the mixing ratio in [Table 2] above. CFD (Compressive strength and Compression ratio) measurement was performed under the conditions in [Table 3] below (Experimental conditions for measuring CFD basic requirements), and the results are shown in [Table 4] and Fig. 7. (The test equipment used was Model 68YM-50: INSSTRON.)
상기 CFD(압축강도 및 압축률)는, 수축/팽창이 이루어지는 배터리 셀을 안정적으로 지지하기 위한 중요한 요소로, 기본 요건(압축률 13% : 0.03∼0.15 (㎏f/㎠), 압축률 45% : ∼0.67 (㎏f/㎠), MAX COMPRESSION OVER 72%)에 충족되어야 한다. 즉, 배터리는 열이 발생될 경우, 배터리 셀은 팽창되고 배터리 셀 사이에 배치된 패드는 수축(압축)되며, 배터리가 냉각될 경우, 배터리 셀은 수축되고, 배터리 셀 사이에 배치된 패드는 팽창(복원)되어야 하며, 이와 같은 패드의 수축/팽창(복원)에 의해 배터리 셀이 안정적으로 지지되기 위해서는, CFD(압축강도 및 압축률)가 기본 요건내에 구비되어야 한다. The above CFD (compressive strength and compression ratio) is an important factor for stably supporting battery cells undergoing contraction/expansion, and must satisfy the basic requirements (compression ratio 13%: 0.03∼0.15 (kgf/㎠), compression ratio 45%: ∼0.67 (kgf/㎠), MAX COMPRESSION OVER 72%). That is, when the battery generates heat, the battery cells expand and the pads arranged between the battery cells contract (compress), and when the battery cools, the battery cells contract and the pads arranged between the battery cells expand (restore). In order for the battery cells to be stably supported by this contraction/expansion (restore) of the pads, the CFD (compressive strength and compression ratio) must be within the basic requirements.
[표3][Table 3]
[표4][Table 4]
[표4] 및 [도7]에서와 같이, 시편 1, 시편 2 및 대비시편 모두, 배터리 셀용 패드에 대하여 요구되는 CFD 의 기본요건에 충족됨을 알 수 있다.As shown in [Table 4] and [Fig. 7], it can be seen that all of the specimens 1, 2, and the control specimen meet the basic requirements of CFD required for pads for battery cells.
또한, [표4] 및 [도7] 에는 나타나 있지 않으나, 시편 1, 시편 2 및 대비시편 모두, MAX COMPRESSION OVER 82.10%, 80.02%, 83.40% 로 매우 우수한 압축률을 구비하였다. 이는, 배터리 팩내에 배치되는 기존 완충패드의 압축률이 통상적으로 약 75 % 임을 고려할 경우, 매우 우수한 압축률임을 알 수 있다. In addition, although not shown in [Table 4] and [Fig. 7], all of the specimens 1, 2, and the control specimen had very excellent compression ratios, with MAX COMPRESSION OVER 82.10%, 80.02%, and 83.40%, respectively. This can be seen to be a very excellent compression ratio, considering that the compression ratio of the existing buffer pad placed in the battery pack is typically about 75%.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다. The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and anyone with ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, and such modifications are within the scope of the claims.
또한, 본 발명에 기재된 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하고 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이므로, 본 발명의 구성요소들이 기재된 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. In addition, since the terms described in the present invention are intended to distinguish one component from another and to aid in understanding the present invention, the components of the present invention are not limited by the terms described.
(10) : 배터리 셀 (20) : 실리콘 폼 패드
(30) : 배터리 모듈 (40) : 케이스
(50) : 냉각 플레이트 (60) : 열 차단폼
(70) : 실(Seal) (100) : 배터리 팩(10): Battery Cell (20): Silicone Foam Pad
(30) : Battery module (40) : Case
(50) : Cooling plate (60) : Heat insulation foam
(70) : Seal (100) : Battery Pack
Claims (8)
수산화 알루미늄 또는 수산화 마그네슘으로 이루어진 난연성 필러 5∼50 중량부,
팽창흑연 5∼30 중량부,
포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제 0.01∼1.0 중량부,
백금촉매 0.0001∼0.1중량부를 포함하여, 100℃∼140℃의 온도에서 폼구조로 발포성형된 것을 특징으로 하는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드.
For 100 parts by weight of polyorganosiloxane,
5 to 50 parts by weight of flame retardant filler composed of aluminum hydroxide or magnesium hydroxide;
5 to 30 parts by weight of expanded graphite,
0.01 to 1.0 parts by weight of a platinum-based flame retardant comprising a phosphate-platinum complex;
A silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, characterized in that it is foam-molded into a foam structure at a temperature of 100°C to 140°C, and contains 0.0001 to 0.1 weight part of a platinum catalyst.
팽창 흑연(Graphite)은, 평균입경 250∼350㎛ 로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드.
In claim 1;
A silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, characterized by expanded graphite having an average particle size of 250 to 350 μm.
팽창 흑연(Graphite)은, 200℃ 이상에서 팽창이 시작되어, 600℃에서 팽창볼륨 180㎤/g 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드.
In claim 2;
A silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, characterized in that expanded graphite begins to expand at 200°C or higher and has an expansion volume of 180㎤/g or higher at 600°C.
팽창 흑연(Graphite)은, 중성의 표면특성을 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드.
In claim 3;
Expanded graphite is a silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, characterized by having neutral surface properties.
팽창흑연은 100℃∼180℃ 내에서, 0.2∼1시간 동안 열처리된 팽창흑연인 것을 특징으로 하는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드.
In any one of claims 1 to 4;
A silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, characterized in that the expanded graphite is expanded graphite heat-treated at 100℃ to 180℃ for 0.2 to 1 hour.
폴리오르가노 실록산은, 적어도 불포화탄화수소기 2 개 이상을 보유하는 제 1 폴리디오르가노 실록산 30∼60wt%, 수산기 1 개 또는 2개를 보유하는 제 2 폴리디오르가노 실록산 30∼60wt%, 말단에 수소기를 보유하는 제 3 폴리디하이드로겐 실록산 5∼38wt%, 적어도 수소기를 2 개 이상 보유하는 제 4 폴리디하이드로겐 실록산 0.2∼20wt%를 포함하고,
포스페이트-백금 컴플렉스로 이루어진 백금계 난연제는, [화학식5]에 따른 백금계 난연제인 것을 특징으로 하는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드.
[화학식5]
In claim 1;
The polyorganosiloxane comprises 30 to 60 wt% of a first polydiorganosiloxane having at least two unsaturated hydrocarbon groups, 30 to 60 wt% of a second polydiorganosiloxane having one or two hydroxyl groups, 5 to 38 wt% of a third polydihydrogen siloxane having a hydrogen group at a terminal, and 0.2 to 20 wt% of a fourth polydihydrogen siloxane having at least two hydrogen groups.
A silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, characterized in that the platinum-based flame retardant composed of a phosphate-platinum complex is a platinum-based flame retardant according to [chemical formula 5].
[Chemical Formula 5]
상기 실리콘 폼 패드는, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 따른 실리콘 폼 패드로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드를 포함하는 배터리 팩.
A battery module with a silicon foam pad placed between a plurality of stacked battery cells is provided within the case.
A battery pack including a silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, characterized in that the silicone foam pad is made of a silicone foam pad according to any one of claims 1 to 4.
실리콘 폼 패드는 일측면 또는 양측면에 불연필름이 더 구비되되,
상기 불연필름은, 글라스 울, 아라미드 필름, MICA 필름, 세라믹 필름, 석면 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 배터리 열 폭주 지연용 실리콘 폼 패드를 포함하는 배터리 팩.
In claim 7;
The silicone foam pad may be provided with a non-flammable film on one or both sides.
A battery pack including a silicone foam pad for delaying battery thermal runaway, characterized in that the above-mentioned fire-retardant film is one selected from glass wool, aramid film, MICA film, ceramic film, and asbestos.
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Publications (2)
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| KR102425374B1 (en) | 2021-11-08 | 2022-07-27 | 주식회사 엘투와이 | Silicone pad for preventing thermal runaway function having thermal diffusion sheet, and battery pack with the same |
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