CN112928362B - 用于电池的多层防火材料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于电池的多层防火材料，包括防火材料本体，所述防火材料本体由第一防火层、第二防火层和防护层组成，所述第一防火层粘连在第二防火层上表面，所述防护层粘连在第一防火层上表面，所述防护层包括第一玻璃纤维布，所述第一防火层和第二防火层均由陶瓷化硅橡胶和第二玻璃纤维布粘连而成，所述陶瓷化硅橡胶位于第二玻璃纤维布上方，所述第一防火层和第二防火层表面包裹有硅胶，多层结构材料相比于现有的电池间防火材料有更大的耐冲击性能，且无论从耐冲击时间和耐冲击次数都明显优于现有防火材料，且产品更轻薄，提高了电池的散热效率。

Description

用于电池的多层防火材料及其制作方法
技术领域
本发明涉及防火材料技术领域，尤其涉及一种用于电池的多层防火材料及其制作方法。
背景技术
随着社会的发展和科学的进步，汽车的能源越来越多样化，现在已经出现了混合动力汽车和纯电动汽车等新能源汽车，新能源汽车在使用过程中由于电池内部化学反应的产热速率远高于散热速率，大量热量在电池内部积累导致电池温度急速上升，最终引起电池起火或爆炸，造成电池的热失控。
由于热失控通常反应非常的迅速，且冲击力极大，因此为了在电池发生热失控时最大程度的保障使用者的人身安全，会对电池进行防火材料包覆，但是现有解决方案的包覆材料有较好的防火性能，但是其耐冲击性却较差，还有，为最大程度保证人员安全，降低车辆损坏，有时会对电池进行全包裹或半包裹，全包裹或半包裹会降低电池散热效率，提高了电池的热失控概率。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供了一种用于电池的多层防火材料及其制作方法，以解决现有技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
用于电池的多层防火材料，包括防火材料本体，所述防火材料本体由第一防火层、第二防火层和防护层组成，所述第一防火层粘连在第二防火层上表面，所述防护层粘连在第一防火层上表面，所述防护层包括第一玻璃纤维布，所述第一防火层和第二防火层均由陶瓷化硅橡胶和第二玻璃纤维布粘连而成，所述陶瓷化硅橡胶位于第二玻璃纤维布上方，所述第一防火层和第二防火层表面包裹有硅胶。
优选的，所述防火材料本体厚度为0.8-1.2mm。
优选的，所述防火材料本体的抗拉伸强度大于20Mpa。
优选的，所述防火材料本体的硬度为75HA-85HA。
优选的，所述防火材料本体的密度为1.4g/cm³-1.8g/cm³。
用于电池的多层防火材料的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：通过加热板分别对第一防火层和第二防火层进行加热及挤压，使陶瓷化硅橡胶和第二玻璃纤维布粘连在一起。
步骤二：分别将硅胶均匀涂抹在第一防火层和第二防火层外表面。
步骤三：将防护层、第一防火层和第二防火层叠在一起，并对其进行挤压及加热，通过硅胶将防护层、第一防火层和第二防火层粘连在一起。
优选的，步骤一中加热板为两层，第一防火层或第二防火层位于两层加热板之间，两层加热板逐渐靠近可对第一防火层或第二防火层进行挤压。
优选的，步骤二中硅胶的涂抹采用喷涂方式进行。
优选的，步骤三加热时，将硅胶周围的温度加热到150℃--250℃，维持三分钟至二十分钟。
本发明的优点在于：
本发明材料以改性陶瓷化硅橡胶作为防高温火焰的核心材料，以玻璃纤维布作为耐强冲击材料，将两种材料进行交替叠加，使材料进行相互作用，发生热失控时，玻璃纤维布可承受热失控产生的瞬间强冲击，而陶瓷化硅橡胶则会在高温火焰中快速陶瓷化，以阻挡高温火焰的冲击，多层结构材料相比于现有的电池间防火材料有更大的耐冲击性能，且无论从耐冲击时间和耐冲击次数都明显优于现有防火材料，且产品更轻薄，可将材料厚度减小至现有材料的1.5-2倍左右，片状柔性材料可弯曲可弯折，不易损坏，方便安装，包裹在第一防火层和第二防火层外的硅胶可将电池表面的热量迅速传导到外界，提高了电池的散热效率，降低了电池的热失控概率，本发明设计合理，符合市场需求，适合推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1是本发明防火材料本体结构示意图。
图2是本发明结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。
实施例一：
如图1所示，用于电池的多层防火材料，包括防火材料本体，所述防火材料本体由第一防火层、第二防火层和防护层组成，所述第一防火层粘连在第二防火层上表面，所述防护层粘连在第一防火层上表面，所述防护层包括第一玻璃纤维布，所述第一防火层和第二防火层均由陶瓷化硅橡胶和第二玻璃纤维布粘连而成，所述陶瓷化硅橡胶位于第二玻璃纤维布上方，所述防火材料本体厚度为0.8-1.2mm，所述防火材料本体的抗拉伸强度大于20Mpa，所述防火材料本体的硬度为75HA-85HA，所述防火材料本体的密度为1.4g/cm³-1.8g/cm³。
发生热失控时，玻璃纤维布可承受热失控产生的瞬间强冲击，而陶瓷化硅橡胶则会在高温火焰中快速陶瓷化，以阻挡高温火焰的冲击，第一防火层和第二防火层足以承担大部分爆炸的冲击及热量，防护层只需承担一小部分冲击，且无论从耐冲击时间和耐冲击次数都明显优于现有防火材料，且产品更轻薄，可将材料厚度减小至现有材料的1.5-2倍左右，片状柔性材料可弯曲可弯折，不易损坏，方便安装。
实施例二：
如图2所示，实施例二与实施例一的不同之处在于，所述第一防火层和第二防火层表面包裹有硅胶，涂抹的硅胶内侧可与电池或电芯外表面接触，电池在平常使用时，硅胶可将电池或电芯外表面的热量快速传导到硅胶外侧，硅胶外侧与第一玻璃纤维布相接触，热量可快速从第一玻璃纤维布传导出去，从而提高了提高了电池的散热效率，降低了电池的热失控概率。
实施例三：
用于电池的多层防火材料的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：通过上下两层加热板分别对第一防火层和第二防火层进行加热及挤压，使陶瓷化硅橡胶和第二玻璃纤维布粘连在一起。
步骤二：分别将硅胶均匀涂抹在第一防火层和第二防火层外表面。
步骤三：将防护层、第一防火层和第二防火层叠在一起，并对其进行挤压及加热，通过硅胶将防护层、第一防火层和第二防火层粘连在一起，加热时可对防火材料本体所在空间进行加热，可加快硅胶固化，使硅胶快速粘连。
步骤一中加热板为两层，第一防火层或第二防火层位于两层加热板之间，两层加热板逐渐靠近可对第一防火层或第二防火层进行挤压。
步骤二中硅胶的涂抹采用喷涂方式进行。
步骤三加热时，将硅胶周围的温度加热到150℃--250℃，维持三分钟至二十分钟。
将本发明的多层防火材料进行性能测试，其性能结果如表1所示：
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE001
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求进行限定，而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.用于电池的多层防火材料，其特征在于，包括防火材料本体，所述防火材料本体由第一防火层、第二防火层和防护层组成，所述第一防火层粘连在第二防火层上表面，所述防护层粘连在第一防火层上表面，所述防护层包括第一玻璃纤维布，所述第一防火层和第二防火层均由陶瓷化硅橡胶和第二玻璃纤维布粘连而成，所述陶瓷化硅橡胶位于第二玻璃纤维布上方，所述第一防火层表面和第二防火层表面均包裹有硅胶，所述防火材料本体厚度为0.8-1.2mm，所述防火材料本体的抗拉伸强度大于20Mpa，所述防火材料本体的硬度为75HA-85HA，所述防火材料本体的密度为1.4g/cm³-1.8g/cm³。
2.用于电池的多层防火材料的制作方法，其特征在于，采用了如权利要求1所述的用于电池的多层防火材料，包括以下步骤：
步骤一：通过加热板分别对第一防火层和第二防火层进行加热及挤压，使陶瓷化硅橡胶和第二玻璃纤维布粘连在一起；
步骤二：分别将硅胶均匀涂抹在第一防火层和第二防火层外表面；
步骤三：将防护层、第一防火层和第二防火层叠在一起，并对其进行挤压及加热，通过硅胶将防护层、第一防火层和第二防火层粘连在一起。
3.根据权利要求2所述的用于电池的多层防火材料的制作方法，其特征在于，步骤一中加热板为两层，第一防火层或第二防火层位于两层加热板之间，两层加热板逐渐靠近可对第一防火层或第二防火层进行挤压。
4.根据权利要求2所述的用于电池的多层防火材料的制作方法，其特征在于，步骤二中硅胶的涂抹采用喷涂方式进行。
5.根据权利要求2所述的用于电池的多层防火材料的制作方法，其特征在于，步骤三加热时，将硅胶周围的温度加热到150℃--250℃，维持三分钟至二十分钟。
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