CN114400417A - 一种安全性高的电池模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安全性高的电池模组，电池模组内部安装多个电芯，电芯外侧、电芯与电芯之间粘贴有隔热防护材料，隔热防护材料由以下质量百分比的原材料制成：40％～50％的粘结剂、20％～30％的发泡剂、25％～35％的阻燃剂、0.5％～1.5％的交联剂，隔热防护材料具有高膨胀、阻燃、耐火焰冲击性能，当遇到高温即热失控反应过程中，隔热防护材料将自动发生膨胀，厚度可增加10‑30倍，通过增加厚度和本身结构的特点，有效的隔离温度传导，在发生热失控之前能够有效的延迟时间，保证电芯与电芯相互隔离、模组与模组相互隔离，延长热蔓延时间或阻隔发生热蔓延，大大提高电池模组安全性。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车电池领域，具体涉及一种安全性高的电池模组。
背景技术
随着绿色经济的发展，新能源汽车越来越普及，而电池作为新能源汽车的重要组成部分，电池的安全性是厂家和车主都十分关注的一个问题，近年来时不时出现因电池热失控而引发的一系列安全事故日益增多。电池热失控是指蓄电池在恒压充电时电流和电池温度发生一种积累性的增强作用并逐步损坏，当一个电池单体发生热失控后，相邻单体受到影响，进而造成热失控蔓延，最终引发安全事故，现有降低电池热失控的方案是在电池中安装隔热防护材料，这种传统的隔热防护材料是采用气凝胶来实现的，但气凝胶的缺陷在于隔热性能一般，占比厚度空间大、重量相对较重，在高温环境下失效，耐火焰冲击的能力低，加工成本高，实用功能性还是有所不足。
发明内容
针对现有技术所存在上述缺陷，本发明提供了一种安全性高的电池模组，具体技术方案如下：
一种安全性高的电池模组，电池模组内部安装多个电芯，电芯外侧、电芯与电芯之间粘贴有隔热防护材料，隔热防护材料由以下质量百分比的原材料制成：40％～50％的粘结剂、20％～30％的发泡剂、25％～ 35％的阻燃剂、0.5％～1.5％的交联剂。
作为本发明的一种优选方案，所述粘结剂由亚克力树脂、松香树脂、改性氯丁橡胶树脂组成。
作为本发明的一种优选方案，亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为27％～32％，松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为9％～ 12％，改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为4％～6％。
作为本发明的一种优选方案，所述发泡剂由丙烯酸共聚物、正己烷、异戊烷组成。
作为本发明的一种优选方案，丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为14％～17％，正己烷占隔热防护材料的质量百分比为4％～ 8％，异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为2％～5％。
作为本发明的一种优选方案，所述阻燃剂为磷氮化合物。
作为本发明的一种优选方案，所述交联剂为聚异氰酸酯。
有益效果：电芯外侧、电芯与电芯之间粘贴有隔热防护材料，隔热防护材料具有高膨胀、阻燃、耐火焰冲击性能，当遇到高温即热失控反应过程中，隔热防护材料将自动发生膨胀，厚度可增加10-30倍，通过增加厚度和本身结构的特点，有效的隔离温度传导，在发生热失控之前能够有效的延迟时间，保证电芯与电芯相互隔离、模组与模组相互隔离，延长热蔓延时间或阻隔发生热蔓延，大大提高电池模组安全性。
附图说明
图1是本发明电池模组的结构示意图；
图2是本发明隔热防护材料受热后膨胀的结构演变示意图；
图3是本发明隔热防护材料产品性能指标参数表；
图4是本发明电池模组进行试验验证的图片。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1～4所述，一种安全性高的电池模组，电池模组内部安装多个电芯1，电芯1外侧、电芯1与电芯1之间粘贴有隔热防护材料2，隔热防护材料2由以下质量百分比的原材料制成：40％～50％的粘结剂、 20％～30％的发泡剂、25％～35％的阻燃剂、0.5％～1.5％的交联剂。
隔热防护材料实施例1：隔热防护材料由以下质量百分比的原材料制成：45％的粘结剂、25％的发泡剂、29％的阻燃剂、1％的交联剂。隔热防护材料实施例2：隔热防护材料由以下质量百分比的原材料制成：43％的粘结剂、30％的发泡剂、26.9％的阻燃剂、0.7％的交联剂。隔热防护材料实施例3：隔热防护材料由以下质量百分比的原材料制成：48％的粘结剂、22.5％的发泡剂、28.3％的阻燃剂、1.2％的交联剂。
具体的，粘结剂由亚克力树脂、松香树脂、改性氯丁橡胶树脂组成，采用3种树脂的目的是主要是粘结作用，胶水主体分布能够通过这些树脂把下面不同的发泡粉体粘结起来。
具体的，亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为27％～32％，松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为9％～12％，改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为4％～6％。例如，亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为28％，松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为10％，改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为5％。例如，亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为30％，松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为11％，改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为5.5％。例如，亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为31％，松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为12％，改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为5％。即隔热防护材料，由以下质量百分比的原材料制成：27％～32％的亚克力树脂、9％～12％的松香树脂、4％～6％的改性氯丁橡胶树脂、20％～30％的发泡剂、25％～ 35％的阻燃剂、0.5％～1.5％的交联剂。
具体的，发泡剂由丙烯酸共聚物、正己烷、异戊烷组成，它们三者之间存在协调作用，以丙烯酸共聚物为基体，正己烷、异戊烷为核心，当受热时发泡产生气孔使隔热防护材料整体膨胀，体积变大，厚度可增加10-30倍，通过增加厚度和本身结构的特点，有效的隔离温度传导。
具体的，丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为14％～17％，正己烷占隔热防护材料的质量百分比为4％～8％，异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为2％～5％。例如，丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为15％，正己烷占隔热防护材料的质量百分比为5％，异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为3％。例如，丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为16％，正己烷占隔热防护材料的质量百分比为7％，异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为4％。例如，丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为15.5％，正己烷占隔热防护材料的质量百分比为6.5％，异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为5％。即隔热防护材料，由以下质量百分比的原材料制成：40％～50％的粘结剂、14％～17％的丙烯酸共聚物、4％～8％的正己烷、2％～5％的异戊烷、 25％～35％的阻燃剂、0.5％～1.5％的交联剂。
具体的，阻燃剂为磷氮化合物，起到阻燃作用，交联剂为聚异氰酸酯，起固化作用。最优地，上述隔热防护材料可按照质量百分比将 27％～32％的亚克力树脂、9％～12％的松香树脂、4％～6％的改性氯丁橡胶树脂、14％～17％的丙烯酸共聚物、4％～8％的正己烷、2％～5％的异戊烷、25％～35％的阻燃剂、0.5％～1.5％的交联剂混合制成。
图3是取样厚度为0.8mm、宽幅为1070mm的多用途隔热防护材料所做检测的产品性能指标表。
图4是对本电池模组进行实际试验验验证的图片，试验方法：1. 模组已经被隔热防护材料进行包覆；2.以包装箱中间模组作为加热触发模组；3.试验后开盖检查模组内部情况。试验结论：触发模组发生热失控，箱内其它模组未发生热失控，电压正常。
综上所述，本电池模组的优点在于：
1.安全性好，材料具有高膨胀、阻燃、耐火焰冲击性能，当隔热防护材料在使用时遇到高温，即热失控反应过程中处于高温环境下，隔热防护材料将自动发生膨胀，厚度可增加10-30倍，通过增加厚度和本身结构的特点，有效的隔离温度传导，在发生热失控之前能够有效的延迟时间，大大提高安全性；
2.材料具有粘贴力强特性，高粘性，安装方便；
3.自动控制热失控，无需电子传感器，节省成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种安全性高的电池模组，其特征在于，电池模组内部安装多个电芯，电芯外侧、电芯与电芯之间粘贴有隔热防护材料，隔热防护材料由以下质量百分比的原材料制成：40％～50％的粘结剂、20％～30％的发泡剂、25％～35％的阻燃剂、0.5％～1.5％的交联剂。
2.根据权利要求1所述的一种安全性高的电池模组，其特征在于，所述粘结剂由亚克力树脂、松香树脂、改性氯丁橡胶树脂组成。
3.根据权利要求2所述的一种安全性高的电池模组，其特征在于，亚克力树脂占隔热防护材料的质量百分比为27％～32％，松香树脂占隔热防护材料的质量百分比为9％～12％，改性氯丁橡胶树脂占隔热防护材料的质量百分比为4％～6％。
4.根据权利要求1所述的一种安全性高的电池模组，其特征在于，所述发泡剂由丙烯酸共聚物、正己烷、异戊烷组成。
5.根据权利要求4所述的一种安全性高的电池模组，其特征在于，丙烯酸共聚物占隔热防护材料的质量百分比为14％～17％，正己烷占隔热防护材料的质量百分比为4％～8％，异戊烷占隔热防护材料的质量百分比为2％～5％。
6.根据权利要求1所述的一种安全性高的电池模组，其特征在于，所述阻燃剂为磷氮化合物。
7.根据权利要求1所述的一种安全性高的电池模组，其特征在于，所述交联剂为聚异氰酸酯。
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