胡燕：無鹵阻燃電池材料創新解決方案
時間:2018-05-24 11:47來源:中國儲能網 作者:綜合報道
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5月19—21日，在深圳召開的“第八屆中國國際儲能大會”上，杭州捷爾思阻燃化工有限公司研發經理胡燕在儲能電池專場，以“無鹵阻燃電池材料創新解決方案——-低成本、輕量化、高安全、可回收”為題，發表了精彩演講。
演講內容如下：
胡燕：各位嘉賓，上午好！今天為大家介紹無鹵阻燃，這里所說的電池材料主要涉及鐵鋰動力電池和儲能電池的結構件，像支架、托盤、保護蓋等材料，還有鉛酸、鉛炭電池殼等材料。
首先，請大家認識杭州捷爾思阻燃化工有限公司，杭州捷爾思阻燃化工有限公司成立于2001年，一直專注于無鹵阻燃材料的研發和生產，目前有2個研發中心和4個生產基地。我們做的是無鹵阻燃劑、無鹵阻燃材料和無鹵阻燃母粒。經過18年的發展，我們公司成長為無鹵阻燃材料的全球最大生產商，2018年我們的產能超過4.8萬噸。
公司一直堅持走綠色阻燃的路線，我們非常注重產品的品質，一直為公共安全保駕護航。我們參與了法國埃菲爾鐵塔、迪拜地鐵、倫敦大廈、以及APEC會議中心、港珠澳大橋都使用了我們的材料。大家熟悉的深圳寶安機場使用的鋼構防火涂料也來自于我們杭州捷爾思阻燃化工有限公司。2014年巴西世界杯體育館，該場館用的所有座椅都有明確的無鹵阻燃要求，跟電池用的材料類似，它有非常嚴苛的耐后性等要求。我們很有幸成為這個項目，無鹵阻燃最大的供應商。我們每年會把無鹵阻燃劑空運出去給波音空客飛機進行使用。現在我們是三星線纜最大的供應商，三星線纜有明確的無鹵阻燃要求和耐水的要求。如果問我們選擇過程中不選擇無鹵阻燃材料是什么結果，接下來播放一個短片。
這是2015年拍攝的短片，所以有些數據不一樣。通過短片，只需要記住兩句話：第一句，當發生火災時，導致人員傷亡的罪魁禍首是有毒氣體。燃燒時會釋放腐蝕性氣體，導致在場人員窒息；第二句，選擇無鹵阻燃材料，燃燒時不會產生有毒氣體，提高救援時間。
今天我想把無鹵阻燃技術帶到現場跟大家分享，期待我們公司能為電池行業的公共安全保駕護航。
這一款材料是無鹵阻燃LFT-PP，是聚丙烯材料。主要用于動力電池結構件，像電池托盤、支架、蓋板、端板等零部件。動力電池方面，大家熟悉的標準是國標《GB/T 31485-2015 電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》、《UL 2580 電動汽車用電池》、《電動客車安全技術條件》。
無鹵阻燃LFT-PP在這個地方使用有明顯的優勢，包括高性價比、輕量化、高安全、可回收。如何理解高性價比，首先它是無鹵可回收的，它是低煙無毒、低熱釋放。
低煙無毒，從剛才的短片可以看到煙密度越低，越有利于人員逃生。我們根據客車內飾材料的燃燒標準JT/T 1095的標準，取小樣片在密閉空間燃燒，觀察箱子的背部的出口標記，在燃燒過程中是否顯示清晰。從右側圖片可以看到經過30秒的燃燒后，其中一張圖片已經看不清楚，大家無鹵材料的圖片一直非常清晰。
低熱釋放，無鹵阻燃LFT-PP釋放有毒氣體的峰值只有1/5，同樣作為結構件使用，電池包單體電池發生熱時空時，產生著火時，無鹵阻燃LFT-PP的材料，有效延緩火焰蔓延。
我們的材料密度可以做到1.07，跟材料相比可以減重10%。使用LFT-PP有更高的導熱系數。JLS-FR LFT-PP更易散熱，導熱系數高，可以使電芯散熱，Pack可以更加穩定。
高耐熱，HDT是熱變形溫度，高于140攝氏度，耐熱型更好。RTI是溫度響度指數，是經常采用的判斷材料長期適用性能的指標。RTI值大于100℃，說明這個材料在長期使用140℃的情況下，使用壽命長達11年以上。
經過實驗驗證，這款材料在高溫高濕的情況下長期適用也無析出，滿足南方的氣侯條件。
這個材料的耐高低性能非常好，滿足-40℃到85℃，長期使用，電性能良好。綜合起來是輕量化、密度低、高性價比、高安全、可回收。
這款材料用在新能源電池殼里，鉛酸、鉛炭電池殼也有這四方面優點。通信電池采用的標準是《YDT 799-2010 通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》、《YDT 2344.2-2015 通信用磷酸鐵鋰電池組》、UL1973 、EN45545-2 R26無鹵低煙等要求。這三個標準對電池材料有明確的阻燃要求，目前大家材料的是阻燃ABS。鉛酸電池有一個大應用是電動自行車，近幾年電動自行車的電器故障發生火災次數越來越多，據統計，2013—2017年因這方面的故障導致火災事故高達1萬多起，死亡人數達到233人。所以我們電動自行車用的鉛酸電池對防火和阻燃性能提出更高要求，達到V-0級。如果把普通的ABS材料轉化為阻燃ABS材料，成本會提高1.3—1.5倍，阻燃ABS現在存在不環保的問題。阻燃ABC是含鹵阻燃，產生氯化氫，它在密閉空間會導致人員窒息死亡。
現在有一個更好的選擇是無鹵阻燃LFT-PP。它跟阻燃ABS相比有非常高的性價比，密度做到1.07，比阻燃ABS密度要降低10%。我們可以把使用壽命提得更長，使用工況更好。我們測了無鹵阻燃LFT-PP透水率，只有ABS的1/10。經過浸泡也不會出現變色或者有析的情況，可以防止漏液情況的發生，大大地提高了使用壽命。
關鍵點是這款材料的熱變形問題大概是120℃，說明使用過程中，在相同結構情況下，安裝和后期使用壓力增加時，它有更好的抗脹的性能。以上是我們這個材料在動力電池和鉛酸電池殼里應用的經驗分享，希望能夠拋磚引玉，給大家做材料時多一個選擇，其最大的優勢時是高性價比、低成本、輕量化、高安全和可回收。謝謝大家！
(責任編輯：子蕊)
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