国内知名涂企信和公开首个新能源汽车电池涂料发明专利

电池是新能源汽车的核心部件，新能源汽车所装配的动力用锂离子电池包，通常由多个单体电池模块组合而成，机械损伤、热冲击、内短路、在高温环境下长期连续频繁快充等情况，都有可能导致个别单体电池的“热失控”。“热失控”会传导蔓延，导致周围单体电池温度的迅速升高，温度可高达500至1000摄氏度，最终引发电池包整体燃烧、爆炸的灾难性后果，带来巨大的安全隐患。

“绝缘、阻燃、防火”是新能源汽车电池必须具备的安全性需求，而新能源汽车电池涂料具有防火绝缘等特殊功能正好可以消除新能源汽车电池存在的安全隐患。基于此，国内知名涂料企业信和也正在开发新能源电池涂料技术，试图从这个新的涂料赛道中分得一杯羹。

3月22日获悉，信和新材料（苏州）有限公司、信和新材料股份有限公司于2023年3月21日公开了一项发明专利“保温抗石击涂料、其制备方法及应用”。专利摘要显示，相较于现有技术，本发明提供的保温抗石击涂料在施工固化后，不仅可以对基体产生良好的防石击和防腐作用，且还能提供显著改善的保温作用，同时更容易实现材料的轻量化。本发明的涂料被应用在新能源汽车等的电池包上时，能够为新能源汽车电池在冬季的能效以及材料的轻量化提供更优解决方案。

电力资源可以由核电、风电、水电等清洁能源提供，因此新能源汽车对比传统的燃油汽车具有能源清洁性和可再生性的巨大优势。然而，新能源汽车在我国北方等一些低温地区，各种类型的电池的容量和续航能力都要打一个很大的折扣，例如磷酸铁锂电池，其电芯内部电子导电性差，在低温的环境下容易产生极化，受到低温的环境影响，石墨嵌锂速度会很大地降低，容易在负极的表面析出金属锂，如果充电后搁置时间不足而投入使用，金属锂无法全部再次嵌入石墨内部，部分金属锂持续存在负极的表面，极有可能形成锂枝晶，影响电池安全；低温下，电解液黏度会增加，锂离子迁移阻抗也会随之增大；此外，在磷酸铁锂的生产工艺中，粘接剂也是一个非常关键的因素，低温对粘接剂的性能也会产生较大影响。因此，实现电池的良好保温对新能源行业至关重要。

目前，有研究人员利用保温涂料来辅助实现电池包（PACK）的保温，但现有的保温涂料多为聚氨酯硬泡型，在电池包上涂覆此类涂料后，一般无法在此基础上复涂PVC型抗石击涂料等以解决防石击和防腐等问题。另一方面，现有的PVC型抗石击涂料主要是被涂覆于电池包底部，其仅可解决其PACK的防石击和防腐的问题，而无法直接解决电池PACK的保温问题，而若在涂覆PVC型抗石击涂料后，再复涂聚氨酯硬泡涂料，又无法起到防石击作用。

如何开发一种可以同时解决防石击、防腐和保温功能的涂料，已经成为新能源领域急需解决的技术难题。本发明的主要目的在于提供一种保温抗石击涂料、其制备方法及其应用，其可以同时实现电池包的防石击、防腐和保温，从而克服了现有技术的不足。

相较于现有技术，本发明的优点至少在于：（1）提供的保温抗石击涂料的粘度约为8-14万mPa*s，适用于压盘式的无气喷涂泵进行涂装施工，材料可以达到涂装膜厚≤5mm的情况下，热烘烤140℃，30min不产生流挂，施工固化后的干膜厚度可膨胀的厚度约为190-240％之间，较之现有的PVC型抗石击涂料，在相同干膜厚度的情况下，干膜比重可以降低90-120%，更容易实现材料的轻量化。

（2）提供的保温抗石击涂料在施工固化形成涂层后，涂层内部会形成大孔径与小孔径交错的网络结构，不仅柔韧性优异，可以在25mm的轴棒下弯曲不产生开裂，与铝底材、动力电池底材等粘接力出色，抗石击性可以达到0级，而且还具有显著改善的保温性能，同时该涂层在烘烤后会发生膨胀，表面形成微细的膨胀层且外观保持平整。（3）本发明的涂料被应用在新能源汽车等的电池包上时，不仅可以产生良好的防石击和防腐作用，还能够为新能源汽车电池在冬季的能效以及材料的轻量化提供更优解决方案。

信和成立于1995年，目前已发展成为国内知名的工业防护涂料生产及服务供应商，为核岛设施、船舶及海洋设施、工程机械装备、军工装备、风电设施、石化装备、电气设备、轨道交通装备、大型桥梁设施、标志性高层建筑等多个国民经济领域提供先进高效的解决方案。公司在泉州、苏州建有两大涂料生产基地，年生产能力达20万吨，产销量位居国内行业前列。

信和一直走科技创新之路，产生了较大的经济效益与社会效益。其中开发的海洋船舶重防腐涂料，获福建省科技进步一等奖；研发的系列核电涂料，成功应用于巴基斯坦恰希玛与卡拉奇、广西防城港等十多个核电站，打破了外资品牌长期以来的市场垄断，成为中国核电涂料领导品牌；研发的石墨烯防腐蚀涂料，耐盐雾时间较传统环氧富锌涂料提高数倍，该技术处于国际先进水平；开发的铁路动车专用系列配套涂料，各项性能指标完全符合动车及城轨车辆要求，成为中国中车集团的重要涂料供应商。

电池是新能源汽车的重要组成部件，也是涉及安全的最核心部件之一，而目前我国新能源汽车呈现出爆发式增长，释放了大量的新能源汽车电池需求，进而也推动了应用于新能源电池涂料的发展。此外，电动搅拌车、电动起重机、电动挖掘机、电动叉车等需求也在快速发展，将会释放新能源电池涂料需求。

据中国汽车工业协会统计数据显示，2022年1-9月我国新能源汽车产销分别完成471.7万辆和456.7万辆，同比分别增长1.2倍和1.1倍。根据行业相关数据，从2017年-2022年，新能源汽车都处于增长趋势。根据行业相关数据对新能源汽车增长预测，新能源汽车的销量会持续性增长，在汽车销售总量中所占的比例会越来越大。

据最新的预测显示，到2023年全球电动汽车年产量将达到2500万辆。中国新能源汽车预计2022年规模将超过500万辆，到2025年的年复合增长率达到38%。这也代表着动力电池涂料潜在市场达到60亿美元，预计中国将在这个潜在市场中占40%（约合160亿元）。