CN113363622A - 一种动力电池热蔓延防护装置的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池热蔓延防护装置的生产方法,先对基底材料、红外遮蔽材料剪裁;然后对铝塑膜剪裁;接着将阻燃剂涂敷在铝塑膜表面;将铝塑膜、基底材料、红外遮蔽材料按顺序排列,并用夹具夹持;接着热压密封部分边界,保留一条边不热封;然后加入相变材料;最后热压密封剩余的边界。这种动力电池热蔓延防护装置的生产方法操作简单、生产成本低,生产出的电池热蔓延防护装置表面平整性好,热压密封后装置整体的耐压强度高,此外,可以在生产过程中调控所述防护装置的相变材料用量以及陶瓷纤维材料基底的用量等产品参数,有利于加快产品研发速度,也便于产品技术参数的标定,在电池热蔓延防护装置的研发和试制阶段具有较强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车动力电池模组安全防护领域,尤其涉及一种动力电池热蔓延防护装置的生产方法。
背景技术
近几年,随着电动汽车发展迅速,同时电动汽车动力电池的热安全问题也受到越来越多的关注。电动汽车安全性事故的开始是单节动力电池热失控,在电池系统中,单节电池热失控后将产生大量的热量,其短时间内释放大大量热量将迅速传递给其相邻电池,其相邻电池吸收一定热量后同样会发生热失控,由此引发电池系统的热失控蔓延,电池系统将会释放大量的能量并伴随冒烟、起火或爆炸,这将危害乘客的生命财产安全。因此,抑制或延缓动力电池热蔓延对保证乘客生命财产安全具有重要意义。我国在2020年颁布了《GB38031-2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求》,其中对系统热蔓延测试进行了严格规定,“电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5 min,应提供一个热事件报警信号(服务于整车热事件报警,提醒乘员疏散)。”
目前,对于动力电池模组热蔓延抑制的有效方法之一是在电池模组内的电池间添加兼具吸热隔热功能的动力电池热蔓延防护装置,目前市面上的动力电池热蔓延防护装置均为长方形片状结构,(详见说明书附图2)该动力电池热蔓延防护装置1其主要由纳米陶瓷纤维材料基底3,阻燃剂5,相变材料,红外遮蔽层4和铝塑膜2构成。
然而,针对不同的动力电池,所述动力电池热蔓延装置需要添加的相变材料计量以及纤维基底材料的厚度有所不同;且由于所述动力电池热蔓延装置添加的相变材料为糊状浆料,传统的热压密封方法难以保证生产出的所述动力电池热蔓延装置的平整性,严重影响动力电池热蔓延装置的使用寿命和热蔓延抑制性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种动力电池热蔓延防护装置的生产方法,解决了生产过程中其关键参数调控以及热压密封工艺产品平整度及产品抗压能力差的问题。
为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种动力电池热蔓延防护装置的生产方法,包括以下步骤:
(一)基底材料、红外遮蔽材料剪裁;
(二)铝塑膜剪裁;
(三)阻燃剂涂敷在铝塑膜表面;
(四)将铝塑膜、基底材料、红外遮蔽材料按顺序排列,并用夹具夹持;
(五)热压密封部分边界,保留一条边不热封;
(六)加入相变材料;
(七)热压密封剩余的边界。
进一步地,所述步骤(一)中的基底材料为纳米陶瓷纤维材料基底,其包括以下分步骤:
(1)测量所述动力电池热蔓延防护装置所保护电池的大侧面长、宽尺寸;
(2)根据测量的所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面长、宽尺寸剪裁纳米纤维材料基底若干片和红外遮蔽层一片,纳米纤维材料基底和红外遮蔽层长、宽尺寸要求比所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面的长、宽尺寸短1~2厘米。
进一步地,所述步骤(二)包括以下分步骤:
(1)测量所述动力电池热蔓延防护装置所保护电池的大侧面长、宽尺寸;
(2)根据测量的所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面长、宽尺寸剪裁纳铝塑膜两片,铝塑膜的长、宽尺寸要求与所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面的长、宽尺寸相同。
进一步地,所述步骤(三)包括以下分步骤:
(1)配置用于涂敷的阻燃剂,所述阻燃剂为磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三苯酯(TPP)、三芳基膦酸酯中的一种或几种;
(2)将调制好的阻燃剂涂敷在剪裁好的两片铝塑膜表面,涂敷区域的形状与所述基底材料大小相同。
进一步地,所述步骤(四)包括以下分步骤:
(1)将剪裁好的材料由下到上层层叠加排列,其由下到上的顺序依次为:铝塑膜、基底材料、红外遮蔽材料、铝塑膜;
(2)用夹具夹紧所述排列好的上述装置,准备热压密封处理。
进一步地,所述步骤(四)中的夹具为两块尺寸与基底材料相同的云母板,所述云母板的厚度为1厘米,夹紧时两块所述云母板将按顺序排列好的装置夹紧在中间,以保证热压密封后所述动力电池热蔓延防护装置的平整性。
进一步地,所述步骤(四)中夹具的夹紧力为100N~5000N。
进一步地,所述步骤(五)包括以下分步骤:
(1)通过夹具夹持步骤(四)中按顺序排列的装置的三条边,并进行热压密封,保留一条边不热封,用于添加相变材料;
(2)为防止应力的产生,在热压密封所述的三条边时应按照顺时针顺序进行。
进一步地,所述步骤(六)包括以下分步骤:
(1)用电子秤测量所述相变材料以及阻燃剂的质量;
(2)将所述相变材料配比搅拌均匀;
(3)将所述相变材料搅拌均匀后的浆料,从步骤(五)中没有热压密封的开口处添入;
(4)将步骤(五)中没有热压密封的开口一边保持朝上的状态,同时用夹具夹持并缓慢增加夹具夹紧力,夹紧力控制在50N~1000N。
与现有技术相比,本发明的有益之处在于:这种动力电池热蔓延防护装置的生产方法操作简单、生产成本低,生产出的电池热蔓延防护装置表面平整性好,热压密封后装置整体的耐压强度高,此外,可以在生产过程中调控所述防护装置的相变材料用量以及陶瓷纤维材料基底的用量等产品参数,有利于加快产品研发速度,也便于产品技术参数的标定,在电池热蔓延防护装置的研发和试制阶段具有较强的实用性。
附图说明
图1是本发明一种动力电池热蔓延防护装置的生产方法流程图;
图2是现有动力电池热蔓延防护装置在夹具夹持情况下的剖视图;
图3是现有动力电池热蔓延防护装置在夹具夹持情况下的俯视图。
图中:1、动力电池热蔓延防护装置;2、铝塑膜;3、纳米陶瓷纤维基底;4、红外遮蔽层;5、阻燃剂;6、夹具;7、热压密封区域。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。
图1至3所示一种动力电池热蔓延防护装置的生产方法,包括以下步骤:
(一)基底材料、红外遮蔽材料剪裁;
(二)铝塑膜剪裁;
(三)阻燃剂涂敷在铝塑膜表面;
(四)将铝塑膜、基底材料、红外遮蔽材料按顺序排列,并用夹具夹持;
(五)热压密封部分边界,保留一条边不热封;
(六)加入相变材料;
(七)热压密封剩余的边界。
由此,该生产方法制备过程简单可控,生产所使用的设备简单易寻,可以在生产过程中控制产品的相变材料及陶瓷纤维基底材料用量,且能够保证热压密封后产品的表面平整性及产品的耐压性能,可快速高效改善产品的研发周期,提高产品量产前试制过程中产品参数标定的效率。
下面进一步对根据本发明实施例的一种动力电池热蔓延防护装置的生产方法进行详细描述,根据本发明的实施例,这种动力电池热蔓延防护装置的生产方法及动力电池热蔓延防护装置的制作过程如图1所示,所述制作过程包括:
S100:基底材料、红外遮蔽材料剪裁;
该步骤中首先需要测量所述动力电池热蔓延防护装置所保护电池的大侧面长、宽尺寸,根据测量的所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面长、宽尺寸剪裁纳米纤维材料基底若干片和红外遮蔽层一片,所述纳米纤维材料基底和红外遮蔽层长、宽尺寸要求比所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面的长、宽尺寸短1~2厘米。
根据本发明的实施例,采用本生产方法生产的所述动力电池热蔓延保护装置为长方形片状装置,因此所述剪裁的基底材料和红外遮蔽层均为长方形。
S200:铝塑膜剪裁;
该步骤中首先需要测量所述动力电池热蔓延防护装置所保护电池的大侧面长、宽尺寸,根据测量的所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面长、宽尺寸剪裁纳铝塑膜两片,铝塑膜的长、宽尺寸要求与所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面的长、宽尺寸相同。
根据本发明的实施例,采用本生产方法生产的所述动力电池热蔓延保护装置为长方形片状装置,因此所述剪裁的铝塑膜均为长方形。
S300:阻燃剂涂敷在铝塑膜表面;
该步骤中首先需要配置用于涂敷的阻燃剂,所述阻燃剂可以是磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三苯酯(TPP)、三芳基膦酸酯中的一种或几种。将调制好的阻燃剂涂敷在剪裁好的两片铝塑膜表面,涂敷区域的形状与所述陶瓷纤维基底材料大小相同。
根据本发明的实施例,上述阻燃剂的材料可以是磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三苯酯(TPP)、三芳基膦酸酯中的一种或几种,
根据本发明的实施例,上述阻燃剂涂敷面积与基底材料大小相同,且需要涂敷在剪裁好的两片铝塑膜表面。
根据本发明的实施例,上述用于涂敷两片铝塑膜的阻燃剂用量在5~10g之间。
S400:将铝塑膜、基底材料、红外遮蔽材料按顺序排列,并用夹具6夹持;
该步骤中首先要将剪裁好的材料由下到上层层排列,由下到上顺序为:铝塑膜、陶瓷纤维基底材料、红外遮蔽层、铝塑膜。随后,用夹具6夹紧所述排列好的所述装置,准备热压密封处理。
根据本发明的实施例,上述的热压密封工序之前,需要将基底材料、铝塑膜、红外遮蔽材料按顺序排列后的装置用夹具6夹紧形成热压密封区域7,然后再进行热压密封,
根据本发明的实施例,上述热压密封工序所述装置夹紧的夹具6,该夹具6夹紧压力在100N~5000N之间。
S500:热压密封部分边界;
该步骤中需要将夹具6夹持的所述装置的三条边进行热压密封,保留一条边界作为相变材料添加的入口。为防止应力的产生,在热压密封所述的三条边时应按照顺时针的顺序进行。
根据本发明的实施例,上述的热压工序进行时,三条边的热封顺序应按照顺时针或逆时针进行,以防止热封区域不平整或热封后的所述装置抗压性差等情况的发生。
S600:加入相变材料;
该步骤中首先需要用电子秤测量所述相变材料的质量,将所述相变材料配比搅拌均匀;将所述相变材料搅拌均匀后的浆料,从步骤S500保留的没有热压密封的开口的一边,添加到所述装置中,将所述装置的开口的一边保持朝上的状态,同时用夹具6夹持所述装置,缓慢增加夹具6夹紧力,夹紧力控制在50N~1000N。
根据本发明的实施例,采用电子称称量所述相变材料的质量可以控制,采用所述动力电池热蔓延防护装置的相变材料质量。
根据本发明的实施例,加入相变材料后需要将所述装置开口向上,同时用夹具6夹持所述装置,缓慢增加夹具6夹紧力,准备最终一条边的热压密封。
根据本发明的实施例,热压密封最后一条边时,夹持所述装置的夹具6的夹紧力应控制在50N~1000N,这样的夹紧力可以将所述装置中的空气排出并且保证所述装置热封后的表面平整性。
S700:热压密封剩余的边界;
该步骤中需要在夹具6夹持的情况下,将所述装置最后剩余的一条边界热压密封。
下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
实施例1:150*100*26动力电池热蔓延防护装置的制作
针对几何尺寸为150mm*100mm*26mm的方壳锂离子电池,可以但不限于按照以下方法制作动力电池热蔓延防护装置:
(1)基底材料、红外遮蔽层剪裁;
在该步骤中所述纳米纤维材料基底和红外遮蔽层长、宽尺寸为130mm*80mm,需要剪裁纳米陶瓷纤维基底材料3片以及红外遮蔽层1片。
(2)铝塑膜剪裁;
该步骤中铝塑膜的长、宽尺寸为150mm*100mm,需要剪裁铝塑膜2片。
(3)阻燃剂涂敷在铝塑膜表面;
该步骤中首先需要配置用于涂敷的阻燃剂,所述阻燃剂由磷酸三乙酯(TEP)3g以及磷酸三苯酯(TPP)7g构成,将调制好的阻燃剂涂敷在剪裁好的两片铝塑膜表面中央,涂敷区域的形状与所述陶瓷纤维基底材料大小相同,尺寸为130mm*80mm。
(4)将纳米陶瓷纤维基底、铝塑膜、红外遮蔽层按顺序排列,并用夹具夹持;
该步骤中首先要将剪裁好的材料由下到上层层排列,由下到上顺序为:铝塑膜一片、陶瓷纤维基底材料三片、红外遮蔽层一片、铝塑膜一片。随后,用夹具夹紧所述排列好的所述装置,准备热压密封处理。
(5)热压密封部分边界;
该步骤中需要将夹具夹持的所述装置的三条边进行热压密封,保留一条边界作为相变材料添加的入口。为防止应力的产生,在热压密封所述的三条边时应按照顺时针的顺序进行。
(6)加入相变材料;
该步骤中首先需要用电子秤测量所述相变材料的质量,将所述相变材料配比搅拌均匀;将所述相变材料搅拌均匀后的浆料,从步骤S500保留的没有热压密封的开口的一边,添加到所述装置中,将所述装置的开口的一边保持朝上的状态,同时用夹具夹持所述装置,缓慢增加夹具夹紧力,夹紧力控制在100N。
(7)热压密封剩余的边界;
该步骤中需要在夹具夹持的情况下,将所述装置最后剩余的一条边界热压密封。
根据本发明的实施例,上述的热压密封工序之前,需要将基底材料、铝塑膜、红外遮蔽材料按顺序排列后的装置用夹具夹紧再进行热压密封;
根据本发明的实施例,上述步骤(4)夹具夹紧压力在1500N之间;
根据本发明的实施例,采用的相变材料由硅油3g,硅溶胶27g构成;
根据本发明的实施例,加入相变材料后需要将所述装置开口向上,同时用夹具夹持所述装置,缓慢增加夹具夹紧力,在保证相变材料不流出的情况下尽可能地加大夹紧力;
根据本发明的实施例,步骤(7)的热封工步,夹具夹紧力控制在50N;
根据本发明的实施例,上述的热压工序进行时,三条边的热封顺序应按照顺时针或逆时针进行,以防止热封区域不平整或热封后的所述装置抗压性差等情况的发生;
实施例2:500*100*12动力电池热蔓延防护装置的制作
针对几何尺寸为500mm*100mm*12mm的方形软包锂离子电池,可以但不限于按照以下方法制作动力电池热蔓延防护装置:
(1)基底材料、红外遮蔽层剪裁;
在该步骤中所述纳米纤维材料基底和红外遮蔽层长、宽尺寸为480mm*80mm,需要剪裁纳米陶瓷纤维基底材料3片以及红外遮蔽层1片。
(2)铝塑膜剪裁;
该步骤中铝塑膜的长、宽尺寸为500mm*80mm,需要剪裁铝塑膜2片。
(3)阻燃剂涂敷在铝塑膜表面;
该步骤中首先需要配置用于涂敷的阻燃剂,所述阻燃剂由磷酸三乙酯(TEP)7g以及磷酸三苯酯(TPP)3g构成,将调制好的阻燃剂涂敷在剪裁好的两片铝塑膜表面中央,涂敷区域的形状与所述陶瓷纤维基底材料大小相同,尺寸为480mm*80mm。
(4)将纳米陶瓷纤维基底、铝塑膜、红外遮蔽层按顺序排列,并用夹具夹持;
该步骤中首先要将剪裁好的材料由下到上层层排列,由下到上顺序为:铝塑膜一片、陶瓷纤维基底材料两片、红外遮蔽层一片、陶瓷纤维基底材料一片、铝塑膜一片。随后,用夹具夹紧所述排列好的所述装置,准备热压密封处理。
(5)热压密封部分边界;
该步骤中需要将夹具夹持的所述装置的三条边进行热压密封,保留一条边界作为相变材料添加的入口。为防止应力的产生,在热压密封所述的三条边时应按照顺时针的顺序进行。
(6)加入相变材料;
该步骤中首先需要用电子秤测量所述相变材料的质量,将所述相变材料配比搅拌均匀;将所述相变材料搅拌均匀后的浆料,从步骤S500保留的没有热压密封的开口的一边,添加到所述装置中,将所述装置的开口的一边保持朝上的状态,同时用夹具夹持所述装置,缓慢增加夹具夹紧力,夹紧力控制在200N。
(7)热压密封剩余的边界;
该步骤中需要在夹具夹持的情况下,将所述装置最后剩余的一条边界热压密封。
根据本发明的实施例,上述的热压密封工序之前,需要将基底材料、铝塑膜、红外遮蔽材料按顺序排列后的装置用夹具夹紧再进行热压密封;
根据本发明的实施例,上述步骤(4)中热压密封工序所述装置夹紧的夹具,该夹具夹紧压力在1000N之间;
根据本发明的实施例,采用的相变材料由硅油3g,硅溶胶27g构成;
根据本发明的实施例,加入相变材料后需要将所述装置开口向上,同时用夹具夹持所述装置,缓慢增加夹具夹紧力,在保证相变材料不流出的情况下尽可能地加大夹紧力;
根据本发明的实施例,步骤(7)的热封工步,夹具夹紧力控制在50N;
根据本发明的实施例,上述的热压工序进行时,三条边的热封顺序应按照顺时针或逆时针进行,以防止热封区域不平整或热封后的所述装置抗压性差等情况的发生;
根据本发明的实施例,采用电子称称量所述相变材料的质量可以控制,采用所述动力电池热蔓延防护装置的相变材料质量。
实施例3:150*100*26动力电池热蔓延防护装置的制作
针对几何尺寸为150mm*100mm*26mm的方壳锂离子电池,可以但不限于按照以下方法制作动力电池热蔓延防护装置:
(1)基底材料、红外遮蔽层剪裁;
在该步骤中所述纳米纤维材料基底和红外遮蔽层长、宽尺寸为130mm*80mm,需要剪裁纳米陶瓷纤维基底材料4片以及红外遮蔽层1片。
(2)铝塑膜剪裁;
该步骤中铝塑膜的长、宽尺寸为150mm*80mm,需要剪裁铝塑膜2片。
(3)阻燃剂涂敷在铝塑膜表面;
该步骤中首先需要配置用于涂敷的阻燃剂,所述阻燃剂由磷酸三乙酯(TEP)7g以及磷酸三苯酯(TPP)3g构成,将调制好的阻燃剂涂敷在剪裁好的两片铝塑膜表面中央,涂敷区域的形状与所述陶瓷纤维基底材料大小相同,尺寸为130mm*80mm。
(4)将纳米陶瓷纤维基底、铝塑膜、红外遮蔽层按顺序排列,并用夹具夹持;
该步骤中首先要将剪裁好的材料由下到上层层排列,由下到上顺序为:铝塑膜一片、陶瓷纤维基底材料两片、红外遮蔽层一片、陶瓷纤维基底材料两片、铝塑膜一片。随后,用夹具夹紧所述排列好的所述装置,准备热压密封处理。
(5)热压密封部分边界;
该步骤中需要将夹具夹持的所述装置的三条边进行热压密封,保留一条边界作为相变材料添加的入口。为防止应力的产生,在热压密封所述的三条边时应按照顺时针的顺序进行。
(6)加入相变材料;
该步骤中首先需要用电子秤测量所述相变材料的质量,将所述相变材料配比搅拌均匀;将所述相变材料搅拌均匀后的浆料,从步骤S500保留的没有热压密封的开口的一边,添加到所述装置中,将所述装置的开口的一边保持朝上的状态,同时用夹具夹持所述装置,缓慢增加夹具夹紧力,夹紧力控制在200N。
(7)热压密封剩余的边界;
该步骤中需要在夹具夹持的情况下,将所述装置最后剩余的一条边界热压密封。
根据本发明的实施例,上述的热压密封工序之前,需要将基底材料、铝塑膜、红外遮蔽材料按顺序排列后的装置用夹具夹紧再进行热压密封;
根据本发明的实施例,上述步骤(4)中热压密封工序所述装置夹紧的夹具,该夹具夹紧压力在1500N之间;
根据本发明的实施例,采用的相变材料由硅油3g,硅溶胶27g构成;
根据本发明的实施例,加入相变材料后需要将所述装置开口向上,同时用夹具夹持所述装置,缓慢增加夹具夹紧力,在保证相变材料不流出的情况下尽可能地加大夹紧力;
根据本发明的实施例,步骤(7)的热封工步,夹具夹紧力控制在50N;
根据本发明的实施例,上述的热压工序进行时,三条边的热封顺序应按照顺时针或逆时针进行,以防止热封区域不平整或热封后的所述装置抗压性差等情况的发生;
根据本发明的实施例,采用电子称称量所述相变材料的质量可以控制,采用所述动力电池热蔓延防护装置的相变材料质量。
实施例4:500*100*12动力电池热蔓延防护装置的制作
针对几何尺寸为500mm*100mm*12mm的方形软包锂离子电池,可以但不限于按照以下方法制作动力电池热蔓延防护装置:
(1)基底材料、红外遮蔽层剪裁;
在该步骤中所述纳米纤维材料基底和红外遮蔽层长、宽尺寸为480mm*80mm,需要剪裁纳米陶瓷纤维基底材料4片以及红外遮蔽层1片。
(2)铝塑膜剪裁;
该步骤中铝塑膜的长、宽尺寸为500mm*80mm,需要剪裁铝塑膜2片。
(3)阻燃剂涂敷在铝塑膜表面;
该步骤中首先需要配置用于涂敷的阻燃剂,所述阻燃剂由磷酸三乙酯(TEP)7g以及磷酸三苯酯(TPP)3g构成,将调制好的阻燃剂涂敷在剪裁好的两片铝塑膜表面中央,涂敷区域的形状与所述陶瓷纤维基底材料大小相同,尺寸为480mm*80mm。
(4)将纳米陶瓷纤维基底、铝塑膜、红外遮蔽层按顺序排列,并用夹具夹持;
该步骤中首先要将剪裁好的材料由下到上层层排列,由下到上顺序为:铝塑膜一片、陶瓷纤维基底材料两片、红外遮蔽层一片、陶瓷纤维基底材料两片、铝塑膜一片。随后,用夹具夹紧所述排列好的所述装置,准备热压密封处理。
(5)热压密封部分边界;
该步骤中需要将夹具夹持的所述装置的三条边进行热压密封,保留一条边界作为相变材料添加的入口。为防止应力的产生,在热压密封所述的三条边时应按照顺时针的顺序进行。
(6)加入相变材料;
该步骤中首先需要用电子秤测量所述相变材料的质量,将所述相变材料配比搅拌均匀;将所述相变材料搅拌均匀后的浆料,从步骤S500保留的没有热压密封的开口的一边,添加到所述装置中,将所述装置的开口的一边保持朝上的状态,同时用夹具夹持所述装置,缓慢增加夹具夹紧力,夹紧力控制在200N。
(7)热压密封剩余的边界;
该步骤中需要在夹具夹持的情况下,将所述装置最后剩余的一条边界热压密封。
根据本发明的实施例,上述的热压密封工序之前,需要将基底材料、铝塑膜、红外遮蔽材料按顺序排列后的装置用夹具夹紧再进行热压密封;
根据本发明的实施例,上述步骤(4)中热压密封工序所述装置夹紧的夹具,该夹具夹紧压力在1000N之间;
根据本发明的实施例,采用的相变材料由硅油4g,硅溶胶41g构成;
根据本发明的实施例,加入相变材料后需要将所述装置开口向上,同时用夹具夹持所述装置,缓慢增加夹具夹紧力,在保证相变材料不流出的情况下尽可能地加大夹紧力;
根据本发明的实施例,步骤(7)的热封工步,夹具夹紧力控制在50N;
根据本发明的实施例,上述的热压工序进行时,三条边的热封顺序应按照顺时针或逆时针进行,以防止热封区域不平整或热封后的所述装置抗压性差等情况的发生;
根据本发明的实施例,采用电子称称量所述相变材料的质量可以控制,采用所述动力电池热蔓延防护装置的相变材料质量。
上述实施例中,所述动力电池热蔓延防护装置表面平整,且在20KN压力条件下未出现内部相变材料泄露的情况,表明其抗压性能良好。
这种动力电池热蔓延防护装置的生产方法操作简单、生产成本低,生产出的电池热蔓延防护装置表面平整性好,热压密封后装置整体的耐压强度高,此外,可以在生产过程中调控所述防护装置的相变材料用量以及陶瓷纤维材料基底的用量等产品参数,有利于加快产品研发速度,也便于产品技术参数的标定,在电池热蔓延防护装置的研发和试制阶段具有较强的实用性。
需要强调的是:以上仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种动力电池热蔓延防护装置的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
(一)基底材料、红外遮蔽材料剪裁;
(二)铝塑膜剪裁;
(三)阻燃剂涂敷在铝塑膜表面;
(四)将铝塑膜、基底材料、红外遮蔽材料按顺序排列,并用夹具夹持;
(五)热压密封部分边界,保留一条边不热封;
(六)加入相变材料;
(七)热压密封剩余的边界。
2.根据权利要求1所述的动力电池热蔓延防护装置的生产方法,其特征在于:所述步骤(一)中的基底材料为纳米陶瓷纤维材料基底,其包括以下分步骤:
(1)测量所述动力电池热蔓延防护装置所保护电池的大侧面长、宽尺寸;
(2)根据测量的所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面长、宽尺寸剪裁纳米纤维材料基底若干片和红外遮蔽层一片,纳米纤维材料基底和红外遮蔽层长、宽尺寸要求比所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面的长、宽尺寸短1~2厘米。
3.根据权利要求1所述的动力电池热蔓延防护装置的生产方法,其特征在于:所述步骤(二)包括以下分步骤:
(1)测量所述动力电池热蔓延防护装置所保护电池的大侧面长、宽尺寸;
(2)根据测量的所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面长、宽尺寸剪裁纳铝塑膜两片,铝塑膜的长、宽尺寸要求与所述动力电池热蔓延防护装置所保护的电池的大侧面的长、宽尺寸相同。
4.根据权利要求1所述的动力电池热蔓延防护装置的生产方法,其特征在于:所述步骤(三)包括以下分步骤:
(1)配置用于涂敷的阻燃剂,所述阻燃剂为磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三苯酯(TPP)、三芳基膦酸酯中的一种或几种;
(2)将调制好的阻燃剂涂敷在剪裁好的两片铝塑膜表面,涂敷区域的形状与所述基底材料大小相同。
5.根据权利要求1所述的动力电池热蔓延防护装置的生产方法,其特征在于:所述步骤(四)包括以下分步骤:
(1)将剪裁好的材料由下到上层层叠加排列,其由下到上的顺序依次为:铝塑膜、基底材料、红外遮蔽材料、铝塑膜;
(2)用夹具夹紧所述排列好的上述装置,准备热压密封处理。
6.根据权利要求1所述的动力电池热蔓延防护装置的生产方法,其特征在于:所述步骤(四)中的夹具为两块尺寸与基底材料相同的云母板,所述云母板的厚度为1厘米,夹紧时两块所述云母板将按顺序排列好的装置夹紧在中间,以保证热压密封后所述动力电池热蔓延防护装置的平整性。
7.根据权利要求1所述的动力电池热蔓延防护装置的生产方法,其特征在于:所述步骤(四)中夹具的夹紧力为100N~5000N。
8.根据权利要求1所述的动力电池热蔓延防护装置的生产方法,其特征在于:所述步骤(五)包括以下分步骤:
(1)通过夹具夹持步骤(四)中按顺序排列的装置的三条边,并进行热压密封,保留一条边不热封,用于添加相变材料;
(2)为防止应力的产生,在热压密封所述的三条边时应按照顺时针顺序进行。
9.根据权利要求1所述的动力电池热蔓延防护装置的生产方法,其特征在于:所述步骤(六)包括以下分步骤:
(1)用电子秤测量所述相变材料以及阻燃剂的质量;
(2)将所述相变材料配比搅拌均匀;
(3)将所述相变材料搅拌均匀后的浆料,从步骤(五)中没有热压密封的开口处添入;
(4)将步骤(五)中没有热压密封的开口一边保持朝上的状态,同时用夹具夹持并缓慢增加夹具夹紧力,夹紧力控制在50N~1000N。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140196305A1 (en) * | 2013-01-14 | 2014-07-17 | Nanopore, Inc. | Production of Thermal Insulation Products |
US20170301968A1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-19 | Ada Technologies, Inc. | Thermal isolation material and methods of making and using the same |
WO2018103306A1 (zh) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种用于方形电池的热管理模块及其制备方法和应用 |
US20190140237A1 (en) * | 2015-12-15 | 2019-05-09 | Apple Inc. | Microporous insulators |
KR20190050454A (ko) * | 2017-11-03 | 2019-05-13 | 주식회사 한화 | 상변화물질이 충전된 흡열팩 및 그 제조 방법 |
-
2021
- 2021-06-08 CN CN202110639215.8A patent/CN113363622B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140196305A1 (en) * | 2013-01-14 | 2014-07-17 | Nanopore, Inc. | Production of Thermal Insulation Products |
US20190140237A1 (en) * | 2015-12-15 | 2019-05-09 | Apple Inc. | Microporous insulators |
US20170301968A1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-19 | Ada Technologies, Inc. | Thermal isolation material and methods of making and using the same |
WO2018103306A1 (zh) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种用于方形电池的热管理模块及其制备方法和应用 |
KR20190050454A (ko) * | 2017-11-03 | 2019-05-13 | 주식회사 한화 | 상변화물질이 충전된 흡열팩 및 그 제조 방법 |
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