CN107083035A - 热固性塑料及其制造方法及由该塑料制成的动力锂电池组总成盒体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热固性塑料及其制造方法及由该塑料制成的动力锂电池组总成盒体，热固性塑料包括基体、填料、增强材料和助剂，基体采用热固性树脂，包括不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂；填料采用无机非金属填料，包括硅灰石、重晶石。制造方法包括：(1)分散；(2)搅拌混合、捏合、浸渍；(3)固化成型。总成盒体由两个以上单体盒连接构成，单体盒通过注塑成型形成整体结构，盒上设有与车辆车架连接的连接孔或连接耳。本发明特性：1、热变形温度超过250℃，高于锂化物的反应温度；2、阻燃耐高温，过火不坍塌；3、能抵抗电池短路的火花放电；4、具有绝缘性和导热性，方便电池组设计；5、重量轻，有利于电动车轻量化，并降低噪音。

Description

热固性塑料及其制造方法及由该塑料制成的动力锂电池组总成盒体
技术领域
本发明涉及热固性塑料和动力锂电池组技术领域，尤其是一种耐高温的热固性塑料及其制造方法，以及由该热固性塑料制成的电动车用动力锂电池组总成盒体。
背景技术
目前，作为新能源车辆的各种电动车迅猛发展，电动车的核心部件动力锂电池组有多种安装形式，锂电池装配到电动车上通常会通过总成盒体与车架进行连接和组装，现有的总成盒体一般是由金属材料制成的。在电动车正常工况状态下，金属盒体工作正常。但在发生电池事故时，金属材料壳体则在电池短路产生火花放电时，容易导致电弧迷走，击坏其它位置的电池单元，导致电池故障呈连锁链式反应，导致事故进一步扩展，从而产生严重安全事故。此外，金属盒体的重量较重，不利于车辆轻量化发展的大趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温热固性塑料及其制造方法，以及由该热固性塑料制成的防火阻燃动力锂电池组总成盒体。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
热固性塑料，包括基体、填料、增强材料和助剂，所述基体采用热固性树脂，包括但不限于不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、DAP树脂、环氧树脂、酚醛树脂，以及上述任意二项或二项以上树脂的组合物；
所述填料采用无机非金属填料，包括但不限于硅灰石、重晶石、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、滑石、高岭土、膨润土、蒙脱土、氧化铝、氧化锌、碳化硅、氮化硅、氮化铝，以及上述任意二项或二项以上填料的组合物；
所述增强材料采用增强纤维，包括但不限于玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、高分子量聚乙烯纤维，以及上述任意二项或二项以上纤维的组合物；
所述助剂包括催化剂或引发剂、脱模剂或离型剂、阻燃剂、收缩率调整剂或低收缩剂，以及上述任意二项或二项以上助剂的组合物。
作为本发明的优选技术方案，所述热固性塑料的重量比配方如下：
作为本发明的优选技术方案，所述热固性塑料的重量比配方如下：
热固性塑料的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配方的配比称量基体树脂、填料、增强纤维和助剂，放入高速分散机内分散均匀；
(2)将上述基体树脂、填料、增强纤维和助剂放入搅拌机内高速混合，然后通过捏合机捏合，再进行浸渍处理，得到热固性塑料混合物；
(3)在规定的温度和压力条件下，将上述热固性塑料混合物在产品的模具内固化成型，在所述混合物固化的同时固定产品的形状。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、脱模剂和阻燃剂，先将所述催化剂和脱模剂的组合物高速混合，再添加阻燃剂，混合均匀后得到助剂混合物，然后放入高速分散机内分散均匀。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、脱模剂、阻燃剂和低收缩剂，先将催化剂、脱模剂和低收缩剂的组合物高速混合，再添加阻燃剂，混合均匀后得到助剂混合物，然后放入高速分散机内分散均匀。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(1)先按配方中的基体树脂、填料和增强纤维按配比称量后，投入高速分散机内分散均匀，再投入助剂，分散均匀后移出，作为混合树脂料通过步骤(2)进行搅拌混合，再进行捏合和浸渍处理，然后按照通常的方法进行生产。
由热固性塑料制成的动力锂电池组电池组总成盒体，包括两个或两个以上单体盒，多个单体盒相互连接构成总成盒体；所述单体盒设置为一面开口的长方体或正方体结构，单体盒的开口处设有加强筋，单体盒上设有与车辆车架相连接的连接孔或连接耳。
作为本发明的优选技术方案，所述单体盒通过注塑成型形成整体结构；所述总成盒体由多个单体盒在水平方向相互连接而成。
作为本发明的优选技术方案，所述总成盒体由多个大小不等的单体盒在垂直方向相互连接而成；所述单体盒的壁厚为2～5mm。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明得到的热固性塑料(AMM)，其主要的特性如下：
1、热变形温度超过250℃，高于锂电池单元内锂化物和粘结剂的反应温度；
2、阻燃且在高温或过火环境下不坍塌，能够保持初始的形状以维持支撑；
3、自身是绝缘材料，且耐电弧性和漏电起痕指数均很高，能有效抵抗电池短路时的火花放电；
4、通过不同填料的搭配，能同时兼具绝缘性和导热性，方便整体电池组的设计。
本发明AMM热固性塑料可以通过压制、移送、注射等标准塑料成型工艺在加热加压下成型，得到最终的锂电池单体盒。
本发明选用AMM热固性塑料做动力锂电池组的总成盒体，能有效预防电池组中个别动力锂电池出现事故时，产生的电火花和高温导致电池间相互接触传播，从而避免事故扩大化，有利于即时控制险情，减小事故损失，使用更加安全、可靠。本发明采用的AMM热固性塑料重量较轻，有利于减少电动车的重量，并降低行驶过程中产生的噪音。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是本发明实施例二的结构示意图。
图中：1、总成盒体，2、第一单体盒，3、第二单体盒，4、第三单体盒，5、第四单体盒，6、第五单体盒。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
热固性塑料，包括基体、填料、增强材料和助剂，所述基体采用热固性树脂，包括但不限于不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、DAP树脂、环氧树脂、酚醛树脂，以及上述任意二项或二项以上树脂的组合物；所述填料采用无机非金属填料，包括但不限于硅灰石、重晶石、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、滑石、高岭土、膨润土、蒙脱土、氧化铝、氧化锌、碳化硅、氮化硅、氮化铝，以及上述任意二项或二项以上填料的组合物；所述增强材料采用增强纤维，包括但不限于玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、高分子量聚乙烯纤维，以及上述任意二项或二项以上纤维的组合物；所述助剂包括催化剂或引发剂、脱模剂或离型剂、阻燃剂、收缩率调整剂或低收缩剂，以及上述任意二项或二项以上助剂的组合物。
实施例1，热固性塑料的重量比配方如下：
实施例2，热固性塑料的重量比配方如下：
热固性塑料的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配方的配比称量基体树脂、填料、增强纤维和助剂，放入高速分散机内分散均匀；
(2)将上述基体树脂、填料、增强纤维和助剂放入搅拌机内高速混合，然后通过捏合机捏合，再进行浸渍处理，得到热固性塑料混合物；
(3)在规定的温度和压力条件下，将上述热固性塑料混合物在产品的模具内固化成型，在所述混合物固化的同时固定产品的形状。
所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、脱模剂和阻燃剂，先将所述催化剂和脱模剂的组合物高速混合，再添加阻燃剂，混合均匀后得到助剂混合物，然后放入高速分散机内分散均匀。
所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、脱模剂、阻燃剂和低收缩剂，先将催化剂、脱模剂和低收缩剂的组合物高速混合，再添加阻燃剂，混合均匀后得到助剂混合物，然后放入高速分散机内分散均匀。
所述步骤(1)先按配方中的基体树脂、填料和增强纤维按配比称量后，投入高速分散机内分散均匀，再投入助剂，分散均匀后移出，作为混合树脂料通过步骤(2)进行搅拌混合，再进行捏合和浸渍处理，然后按照通常的方法进行生产。
由热固性塑料制成的动力锂电池组电池组总成盒体，包括两个或两个以上单体盒，多个单体盒相互连接构成总成盒体；所述单体盒设置为一面开口的长方体或正方体结构，单体盒的开口处设有加强筋，单体盒上设有与车辆车架相连接的连接孔或连接耳。
实施例一，如图1所示，总成盒体由第一单体盒2、第二单体盒3和第三单体盒4在水平方向相互连接构成，三个单体盒大小不一。每个单体盒通过注塑成型形成整体结构，单体盒的壁厚为2～5mm。
实施例二，如图2所示，总成盒体由第四单体盒5和第五单体盒6在垂直方向相互连接而成，第四单体盒5小于第五单体盒6，第四单体盒5设置在第五单体盒6的上面，每个单体盒通过注塑成型形成整体结构，第四单体盒5的壁厚为2～4mm，第五单体盒6的壁厚为3～5mm。
本发明总成盒体可以采用多种形式，其主要的用途是将多个锂电池单元(圆柱、软包、硬包)采用机械连接方式组合成整体，以便于将整个锂电池模组装配到电动车或其它用电装置上。上述实施例仅限于说明本发明的构思和技术特征，其目的在于让本领域的技术人员了解发明的技术方案和实施方式，并不能据此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明技术方案所作的等同替换或等效变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热固性塑料，包括基体、填料、增强材料和助剂，其特征是：所述基体采用热固性树脂，包括但不限于不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、DAP树脂、环氧树脂、酚醛树脂，以及上述任意二项或二项以上树脂的组合物；
所述填料采用无机非金属填料，包括但不限于硅灰石、重晶石、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、滑石、高岭土、膨润土、蒙脱土、氧化铝、氧化锌、碳化硅、氮化硅、氮化铝，以及上述任意二项或二项以上填料的组合物；
所述增强材料采用增强纤维，包括但不限于玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、高分子量聚乙烯纤维，以及上述任意二项或二项以上纤维的组合物；
所述助剂包括催化剂或引发剂、脱模剂或离型剂、阻燃剂、收缩率调整剂或低收缩剂，以及上述任意二项或二项以上助剂的组合物。
2.根据权利要求1所述的热固性塑料，其特征是所述热固性塑料的重量比配方如下：
3.根据权利要求1所述的热固性塑料，其特征是所述热固性塑料的重量比配方如下：
4.一种如权利要求1至3任一项所述热固性塑料的制造方法，其特征是所述方法包括以下步骤：
(1)按配方的配比称量基体树脂、填料、增强纤维和助剂，放入高速分散机内分散均匀；
(2)将上述基体树脂、填料、增强纤维和助剂放入搅拌机内高速混合，然后通过捏合机捏合，再进行浸渍处理，得到热固性塑料混合物；
(3)在规定的温度和压力条件下，将上述热固性塑料混合物在产品的模具内固化成型，在所述混合物固化的同时固定产品的形状。
5.根据权利要求4所述热固性塑料的制造方法，其特征是：所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、脱模剂和阻燃剂，先将所述催化剂和脱模剂的组合物高速混合，再添加阻燃剂，混合均匀后得到助剂混合物，然后放入高速分散机内分散均匀。
6.根据权利要求4所述热固性塑料的制造方法，其特征是：所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、脱模剂、阻燃剂和低收缩剂，先将催化剂、脱模剂和低收缩剂的组合物高速混合，再添加阻燃剂，混合均匀后得到助剂混合物，然后放入高速分散机内分散均匀。
7.根据权利要求4所述热固性塑料的制造方法，其特征是：所述步骤(1)先按配方中的基体树脂、填料和增强纤维按配比称量后，投入高速分散机内分散均匀，再投入助剂，分散均匀后移出，作为混合树脂料通过步骤(2)进行搅拌混合，再进行捏合和浸渍处理，然后按照通常的方法进行生产。
8.一种由权利要求1至3任一项所述热固性塑料制成的动力锂电池组总成盒体，其特征是：所述总成盒体包括两个或两个以上单体盒，多个单体盒相互连接构成总成盒体；所述单体盒设置为一面开口的长方体或正方体结构，单体盒的开口处设有加强筋，单体盒上设有与车辆车架相连接的连接孔或连接耳。
9.根据权利要求8所述的动力锂电池组总成盒体，其特征是：所述单体盒通过注塑成型形成整体结构；所述总成盒体由多个单体盒在水平方向相互连接而成。
10.根据权利要求8所述的动力锂电池组总成盒体，其特征是：所述总成盒体由多个大小不等的单体盒在垂直方向相互连接而成；所述单体盒的壁厚为2～5mm。
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