CN115117519A - 一种电池用热防护材料及其制备方法 - Google Patents

一种电池用热防护材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115117519A
CN115117519A CN202210886431.7A CN202210886431A CN115117519A CN 115117519 A CN115117519 A CN 115117519A CN 202210886431 A CN202210886431 A CN 202210886431A CN 115117519 A CN115117519 A CN 115117519A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air suction
layer
ablation
resin composite
reinforced resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210886431.7A
Other languages
English (en)
Inventor
余启勇
刘喜宗
赵严
李静
吕多军
陆甲杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Gongyi Van Research Yihui Composite Material Co Ltd
Original Assignee
Gongyi Van Research Yihui Composite Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gongyi Van Research Yihui Composite Material Co Ltd filed Critical Gongyi Van Research Yihui Composite Material Co Ltd
Priority to CN202210886431.7A priority Critical patent/CN115117519A/zh
Publication of CN115117519A publication Critical patent/CN115117519A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383—Flame arresting or ignition-preventing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明属于电池的热防护技术领域，公开一种电池用热防护材料及其制备方法。包括耐烧蚀层以及设置在耐烧蚀层一侧的吸气层，所述吸气层为下述的组成a‑e中的任意一种；组成a：所述吸气层由若干个间隔设置的吸气条组成；组成b：所述吸气层由若干个间隔设置的吸气片I组成；组成c：所述吸气层由若干个间隔设置的吸气片II组成；组成d：所述吸气层由交替间隔设置的吸气条组件和吸气片I组件组成；组成e：所述吸气层由交替间隔设置的吸气条组件和吸气片II组件组成；上述所述的耐烧蚀层、壳体结构、下表面层、上表面层的材质均为纤维增强树脂复合材料。本发明制备的电池用热防护材料可有效防止电池包中因一个电芯热失控而将相邻电芯引燃。

Description

一种电池用热防护材料及其制备方法
技术领域
本发明属于电池的热防护技术领域，具体涉及一种电池用热防护材料及其制备方法。
背景技术
当电池包受到外界冲击时，电芯中火星等可燃物质会从电芯上的泄压阀中喷出，在接触到氧气时即可快速燃烧，此时会产生具有较大冲击力的火焰，当使用现有的抗冲击耐烧蚀材料抵挡火焰时，火焰不仅在对准泄压阀的位置处冲击耐烧蚀材料，大多情况下会沿着耐烧蚀材料往四周蔓延扩散，从而将相邻电芯引燃，最终导致整个电池包全部燃烧，这样导致燃烧力度加大，严重时会发生爆炸现象，因此存在严重的安全问题。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种电池用热防护材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种电池用热防护材料，包括耐烧蚀层以及设置在耐烧蚀层一侧的吸气层，所述吸气层为下述的组成a、组成b、组成c、组成d、组成e中的任意一种；
组成a：所述吸气层由若干个间隔设置的吸气条组成；
组成b：所述吸气层由若干个间隔设置的吸气片I组成；
组成c：所述吸气层由若干个间隔设置的吸气片II组成；
组成d：所述吸气层由交替间隔设置的吸气条组件和吸气片I组件组成；
组成e：所述吸气层由交替间隔设置的吸气条组件和吸气片II组件组成；
所述吸气条组件为至少一个吸气条并且当吸气条个数≥2时，相邻两吸气条之间间隔设置；所述吸气片I组件为至少一个吸气片I并且当吸气片I个数≥2时，相邻两吸气片I之间间隔设置；所述吸气片II组件为至少一个吸气片II并且当吸气片II个数≥2时，相邻两吸气片II之间间隔设置；
所述吸气条为中空的壳体结构，所述壳体结构上设置有若干个通孔并且通孔不在与耐烧蚀层相接触的壳体结构表面上，壳体结构的中空结构内放置有吸气剂；
所述吸气片I自下而上包括夹心层和上表面层，夹心层与耐烧蚀层相接触，所述夹心层由吸气剂组成，上表面层上开设有若干个通孔；
所述吸气片II自下而上包括下表面层、夹心层和上表面层，下表面层与耐烧蚀层相接触，所述夹心层由吸气剂组成，上表面层上开设有若干个通孔；
上述所述的耐烧蚀层、壳体结构、下表面层、上表面层的材质均为纤维增强树脂复合材料。
较好地，组成a-e中所述吸气剂为碳分子筛、沸石筛、石墨烯、碳酸钙、滑石粉、氧化铝中的一种或几种。
较好地，吸气条中，壳体结构的底表面与耐烧蚀层相接触，通孔则设置在壳体结构的侧表面和/或顶表面。
较好地，组成a-e中所述通孔为圆形、长条形或不规则图形，用于流通外界物质，外界物质为可燃气体、液体等从电芯中喷出的物质。
较好地，耐烧蚀层背离吸气层的一侧设置有隔热层。
一种所述电池用热防护材料的制备方法，视吸气层的组成而定，具体为：
当吸气层为组成a时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、制备吸气条：
首先将纤维增强树脂复合材料围合形成中空的壳体结构同时将吸气剂提前放置在壳体结构的中空结构内，最后模压成型；模压后在壳体结构上切割出若干个通孔，制得吸气条；
（3）、将吸气条间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的一侧表面形成吸气层并且吸气条的通孔不在与耐烧蚀层相接触的面上，制得本发明电池用热防护材料；
当吸气层为组成b时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、在耐烧蚀层的一侧表面间隔铺放若干处吸气剂，然后针对每一处吸气剂，选取一层纤维增强树脂复合材料覆盖住吸气剂并将纤维增强树脂复合材料的边缘使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的表面，在纤维增强树脂复合材料的表面切割出若干个通孔，由此在耐烧蚀层表面形成若干个吸气片I，制得本发明电池用热防护材料；
当吸气层为组成c时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、制备吸气片II：
取两层纤维增强树脂复合材料，将吸气剂铺放在两层纤维增强树脂复合材料之间，铺放后保证两层纤维增强树脂复合材料的上下边缘大于吸气剂的边缘，再将两层纤维增强树脂复合材料的上下边缘进行热压密封；热压密封后，在上层纤维增强树脂复合材料的表面切割出若干个通孔，制得吸气片II；
（3）、将吸气片II间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的一侧表面形成吸气层并且吸气片II的通孔背离耐烧蚀层，制得本发明电池用热防护材料；
当吸气层为组成d时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、制备吸气条：
首先将纤维增强树脂复合材料围合形成中空的壳体结构同时将吸气剂提前放置在壳体结构的中空结构内，最后模压成型；模压后在壳体结构上切割出若干个通孔，制得吸气条；
（3）、将若干个吸气条作为吸气条组件，将吸气条组件间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的一侧表面；
（4）、在耐烧蚀层固定吸气条组件的一侧表面与吸气条组件交替间隔设置吸气片I组件，制得本发明电池用热防护材料；其中，吸气片I按下述过程制备：在耐烧蚀层表面铺放吸气剂，然后选取一层纤维增强树脂复合材料覆盖住吸气剂并将纤维增强树脂复合材料的边缘使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的表面，在纤维增强树脂复合材料的表面切割出若干个通孔，由此在耐烧蚀层表面形成吸气片I；
当吸气层为组成e时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、制备吸气条和吸气片II：
（2.1）、制备吸气条：
首先将纤维增强树脂复合材料围合形成中空的壳体结构同时将吸气剂提前放置在壳体结构的中空结构内，最后模压成型；模压后在壳体结构上切割出若干个通孔，制得吸气条；
（2.2）、制备吸气片II：
取两层纤维增强树脂复合材料，将吸气剂铺放在两层纤维增强树脂复合材料之间，铺放后保证两层纤维增强树脂复合材料的上下边缘大于吸气剂的边缘，再将两层纤维增强树脂复合材料的上下边缘进行热压密封；热压密封后，在上层纤维增强树脂复合材料的表面切割出若干个通孔，制得吸气片II；
（3）、将若干个吸气条作为吸气条组件，将若干个吸气片II作为吸气片II组件，然后将吸气条组件和吸气片II组件交替间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的一侧表面并且吸气条的通孔不在与耐烧蚀层相接触的面上、吸气片II的通孔背离耐烧蚀层，制得本发明电池用热防护材料。
较好地，耐烧蚀层的热压温度100-150℃，热压时间为30min-5h；所述吸气条在与其结构相适配的模具中模压成型，其中模压温度为100-150℃，模压时间为30min-4h。
进一步地，耐烧蚀层背离吸气层的一侧表面刷涂或喷涂上气凝胶隔热涂料并烘干，制得带有隔热层的本发明电池用热防护材料；
较好地，烘干温度为50~90℃，烘干时间为3-24h。
本发明中，所述吸气条的高度为1.5-2mm；所述耐烧蚀层的厚度为0.5-1.5mm，所述吸气片I和吸气片II的厚度均为1.5-2mm；所述电池用热防护材料的最大厚度不大于3mm。
本发明中，所述纤维增强树脂复合材料可按现有技术制备或者市购获得，其中的纤维为碳纤维、玄武岩纤维、高硅氧纤维、硅酸铝纤维或玻璃纤维，其中的树脂为酚醛树脂或环氧树脂；以质量百分比计，所述气凝胶隔热涂料的组成为：包括气凝胶粉10~50%、胶粘剂20~50%、分散剂1~5%，余量为水；所述胶粘剂为硅溶胶、铝溶胶、钠水玻璃、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸乳液、乳胶粉、改性淀粉、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；所述分散剂为焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、硬脂酰胺、山梨醇聚醚四油酸酯、纤维素和聚乙二醇的一种或多种。
有益效果：
（1）、本发明制备的电池用热防护材料不仅具备耐烧蚀层，还在耐烧蚀层的表面设置吸气层，因此，当电芯发生热失控时，从电芯的泄压阀喷出大量的可燃气体，一部分遇氧气生成剧烈火焰，对耐烧蚀层产生冲击和烧蚀，同时一部分未燃烧的可燃气体往四周扩散，被电池用热防护材料吸气层中的吸气剂吸附，可燃气体被吸附，火焰燃烧力度减小，阻止火焰往四周过多蔓延，因此，有效防止电池包中因一个电芯热失控而将相邻电芯引燃；
（2）、耐烧蚀层背离吸气层的一侧表面喷涂有气凝胶隔热涂料，气凝胶隔热涂料因含有气凝胶材料而具备优异的隔热性能，因此，本发明电池用热防护材料仍具备优异的隔热性能。
附图说明
图1：电池用热防护材料实施方式一的主视图；
图2：电池用热防护材料实施方式一的俯视图；
图3：电池用热防护材料实施方式一的左视图；
图4：电池用热防护材料实施方式二或三的俯视图；
图5：电池用热防护材料实施方式四或五的俯视图；
其中，附图标记为：1-耐烧蚀层；2-吸气条；3-吸气片I；4-吸气片II；5-吸气剂；6-通孔。
具体实施方式
为使本发明更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-3所示，一种电池用热防护材料，包括耐烧蚀层1以及设置在耐烧蚀层1一侧的吸气层，所述吸气层由三个间隔设置的吸气条2组成，所述吸气条2为中空的长方形壳体结构，所述壳体结构的底表面与耐烧蚀层1相接触，壳体结构的左右侧面上设置有若干个通孔6（长条形），壳体结构的中空结构内放置有吸气剂5（碳分子筛）；所述吸气条2的高度为1.5mm；所述耐烧蚀层1的厚度为1.5mm；所述耐烧蚀层1、壳体结构的材质均为硅酸铝纤维增强酚醛树脂复合材料。
制备方法：
（1）、制备耐烧蚀层1：将若干层硅酸铝纤维增强酚醛树脂复合材料层叠热压制得，热压温度100℃，热压时间为5h；
（2）、制备吸气条2：
首先将硅酸铝纤维增强酚醛树脂复合材料围合形成中空的壳体结构同时将吸气剂5提前放置在壳体结构的中空结构内，最后模压成型，模压温度为150℃，模压时间为30min；模压后在壳体结构上切割出若干个通孔6，制得吸气条2；
（3）、将吸气条2的底表面与耐烧蚀层1相接触，间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层1的一侧表面形成吸气层，制得本发明电池用热防护材料。
实施例2
如图4所示，一种电池用热防护材料，包括耐烧蚀层1以及设置在耐烧蚀层1一侧的吸气层，所述吸气层由三个间隔设置的吸气片I 3组成，所述吸气片I 3自下而上包括夹心层和上表面层，夹心层与耐烧蚀层1相接触，所述夹心层由吸气剂5（碳分子筛）组成，上表面层上开设有若干个通孔6（长条形）；所述吸气片I 3的高度为1.5mm；所述耐烧蚀层1的厚度为1mm；所述耐烧蚀层1、上表面层的材质均为玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料。
制备方法：
（1）、制备耐烧蚀层1：将若干层玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料层叠热压制得，热压温度150℃，热压时间为3h；
（2）、在耐烧蚀层1的一侧表面间隔铺放若干处吸气剂5，然后针对每一处吸气剂5，选取一层玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料覆盖住吸气剂5并将玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的边缘使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层1的表面，在玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的表面切割出若干个通孔6，由此在耐烧蚀层1表面形成若干个吸气片I 3，制得本发明电池用热防护材料。
实施例3
如图4所示，一种电池用热防护材料，包括耐烧蚀层1以及设置在耐烧蚀层1一侧的吸气层，所述吸气层由三个间隔设置的吸气片II 4组成，所述吸气片II 4自下而上包括下表面层、夹心层和上表面层，下表面层与耐烧蚀层1相接触，所述夹心层由吸气剂5（碳分子筛）组成，上表面层上开设有若干个通孔6（长条形）；所述吸气片II 4的高度为2mm；所述耐烧蚀层1的厚度为0.5mm；所述耐烧蚀层1、下表面层、上表面层的材质均为玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料。
制备方法：
（1）、制备耐烧蚀层1：将若干层玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料层叠热压制得，热压温度120℃，热压时间为5h；
（2）、制备吸气片II 4：
取两层玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料，将吸气剂5铺放在两层玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料之间，铺放后保证两层玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的上下边缘大于吸气剂5的边缘，再将两层玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的上下边缘进行热压密封；热压密封后，在上层玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的表面切割出若干个通孔6，制得吸气片II4；
（3）、将吸气片II 4间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层1的一侧表面形成吸气层并且吸气片II 4的通孔6背离耐烧蚀层1，制得本发明电池用热防护材料。
实施例4
如图5所示，一种电池用热防护材料，包括耐烧蚀层1以及设置在耐烧蚀层1一侧的吸气层，所述吸气层由交替间隔设置的吸气条2组件和吸气片I 3组件组成；所述吸气条2组件为一个吸气条2；所述吸气片I 3组件为三个吸气片I 3并且相邻两吸气片I 3之间间隔设置；所述吸气条2的结构同实施例1，所述吸气片I 3的结构同实施例2；所述吸气条2的高度为1.5mm，所述吸气片I 3的高度为1.5mm；所述耐烧蚀层1的厚度为1.5mm。所述耐烧蚀层1、吸气条2的壳体结构、吸气片I 3的上表面层的材质均为碳纤维增强酚醛树脂复合材料。
制备方法：
（1）、制备耐烧蚀层1：将若干层碳纤维增强酚醛树脂复合材料层叠热压制得，热压温度130℃，热压时间为30min；
（2）、制备吸气条2：
首先将碳纤维增强酚醛树脂复合材料围合形成中空的壳体结构同时将吸气剂5提前放置在壳体结构的中空结构内，最后模压成型，模压温度为100℃，模压时间为4h；模压后在壳体结构上切割出若干个通孔6，制得吸气条2；
（3）、将一个吸气条2作为吸气条2组件，将吸气条2组件间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层1的一侧表面；
（4）、在耐烧蚀层1固定吸气条2组件的一侧表面与吸气条2组件交替间隔设置吸气片I 3组件（三个吸气片I 3），制得本发明电池用热防护材料；其中，吸气片I 3按下述过程制备：在耐烧蚀层1表面铺放吸气剂5，然后选取一层碳纤维增强酚醛树脂复合材料覆盖住吸气剂5并将碳纤维增强酚醛树脂复合材料的边缘使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层1的表面，在碳纤维增强酚醛树脂复合材料的表面切割出若干个通孔6，由此在耐烧蚀层1表面形成吸气片I 3。
实施例5
如图5所示，一种电池用热防护材料，包括耐烧蚀层1以及设置在耐烧蚀层1一侧的吸气层，所述吸气层由交替间隔设置的吸气条2组件和吸气片II 4组件组成；所述吸气条2组件为一个吸气条2；所述吸气片II 4组件为三个吸气片II 4并且相邻两吸气片II 4之间间隔设置；所述吸气条2的结构同实施例1，所述吸气片II 4的结构同实施例3；所述吸气条2的高度为2mm，所述吸气片II 4的高度为1.5mm；所述耐烧蚀层1的厚度为0.8mm。所述耐烧蚀层1、吸气条2的壳体结构以及吸气片II 4下表面层、上表面层的材质均为玻璃纤维增强环氧树脂复合材料。
制备方法：
（1）、制备耐烧蚀层1：将若干层玻璃纤维增强环氧树脂复合材料层叠热压制得，热压温度150℃，热压时间为30min；
（2）、制备吸气条2和吸气片II 4：
（2.1）、制备吸气条2：
首先将玻璃纤维增强环氧树脂复合材料围合形成中空的壳体结构同时将吸气剂5提前放置在壳体结构的中空结构内，最后模压成型，模压温度为120℃，模压时间为2h；模压后在壳体结构上切割出若干个通孔6，制得吸气条2；
（2.2）、制备吸气片II 4：
取两层玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，将吸气剂5铺放在两层玻璃纤维增强环氧树脂复合材料之间，铺放后保证两层玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的上下边缘大于吸气剂5的边缘，再将两层玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的上下边缘进行热压密封；热压密封后，在上层玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的表面切割出若干个通孔6，制得吸气片II4；
（3）、将一个吸气条2作为吸气条2组件，将三个吸气片II 4作为吸气片II 4组件，然后将吸气条2组件和吸气片II 4组件交替间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层1的一侧表面，制得本发明电池用热防护材料。
实施例6
与实施例1的区别在于：在实施例1步骤（3）将吸气条2粘接在耐烧蚀层1的一侧表面形成吸气层之后，在耐烧蚀层1背离吸气层的一侧表面喷涂上气凝胶隔热涂料并烘干，烘干温度为50℃，烘干时间为24h，制得本发明电池用热防护材料；以质量百分比计，所述气凝胶隔热涂料的组成为：包括二氧化硅气凝胶粉10%、胶粘剂50%、分散剂1%，余量为水；所述胶粘剂为聚乙烯醇；所述分散剂为聚丙烯酸钠。其它均同实施例1。
实施例7
与实施例1的区别在于：在实施例1步骤（3）将吸气条2粘接在耐烧蚀层1的一侧表面形成吸气层之后，在耐烧蚀层1背离吸气层的一侧表面喷涂上气凝胶隔热涂料并烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为3h，制得本发明电池用热防护材料；以质量百分比计，所述气凝胶隔热涂料的组成为：包括二氧化硅气凝胶粉50%、胶粘剂20%、分散剂5%，余量为水；所述胶粘剂为硅溶胶；所述分散剂为焦磷酸钠。其它均同实施例1。

Claims (10)

1.一种电池用热防护材料，其特征在于：包括耐烧蚀层以及设置在耐烧蚀层一侧的吸气层，所述吸气层为下述的组成a、组成b、组成c、组成d、组成e中的任意一种；
组成a：所述吸气层由若干个间隔设置的吸气条组成；
组成b：所述吸气层由若干个间隔设置的吸气片I组成；
组成c：所述吸气层由若干个间隔设置的吸气片II组成；
组成d：所述吸气层由交替间隔设置的吸气条组件和吸气片I组件组成；
组成e：所述吸气层由交替间隔设置的吸气条组件和吸气片II组件组成；
所述吸气条组件为至少一个吸气条并且当吸气条个数≥2时，相邻两吸气条之间间隔设置；所述吸气片I组件为至少一个吸气片I并且当吸气片I个数≥2时，相邻两吸气片I之间间隔设置；所述吸气片II组件为至少一个吸气片II并且当吸气片II个数≥2时，相邻两吸气片II之间间隔设置；
所述吸气条为中空的壳体结构，所述壳体结构上设置有若干个通孔并且通孔不在与耐烧蚀层相接触的壳体结构表面上，壳体结构的中空结构内放置有吸气剂；
所述吸气片I自下而上包括夹心层和上表面层，夹心层与耐烧蚀层相接触，所述夹心层由吸气剂组成，上表面层上开设有若干个通孔；
所述吸气片II自下而上包括下表面层、夹心层和上表面层，下表面层与耐烧蚀层相接触，所述夹心层由吸气剂组成，上表面层上开设有若干个通孔；
上述所述的耐烧蚀层、壳体结构、下表面层、上表面层的材质均为纤维增强树脂复合材料。
2.如权利要求1所述的电池用热防护材料，其特征在于：所述吸气剂为碳分子筛、沸石筛、石墨烯、碳酸钙、滑石粉、氧化铝中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的电池用热防护材料，其特征在于：吸气条中，壳体结构的底表面与耐烧蚀层相接触，通孔则设置在壳体结构的侧表面和/或顶表面。
4.如权利要求1所述的电池用热防护材料，其特征在于：所述通孔为圆形、长条形或不规则图形。
5.如权利要求1-4之任一项所述的电池用热防护材料，其特征在于：耐烧蚀层背离吸气层的一侧设置有隔热层。
6.如权利要求5所述的电池用热防护材料，其特征在于：所述隔热层为气凝胶隔热涂料；以质量百分比计，所述气凝胶隔热涂料的组成为：包括气凝胶粉10~50%、胶粘剂20~50%、分散剂1~5%，余量为水。
7.如权利要求6所述的电池用热防护材料，其特征在于：所述胶粘剂为硅溶胶、铝溶胶、钠水玻璃、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸乳液、乳胶粉、改性淀粉、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；所述分散剂为焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、硬脂酰胺、山梨醇聚醚四油酸酯、纤维素和聚乙二醇的一种或多种。
8.如权利要求1-4之任一项所述的电池用热防护材料的制备方法，其特征在于：
当吸气层为组成a时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、制备吸气条：
首先将纤维增强树脂复合材料围合形成中空的壳体结构同时将吸气剂提前放置在壳体结构的中空结构内，最后模压成型；模压后在壳体结构上切割出若干个通孔，制得吸气条；
（3）、将吸气条间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的一侧表面形成吸气层并且吸气条的通孔不在与耐烧蚀层相接触的面上，制得本发明电池用热防护材料；
当吸气层为组成b时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、在耐烧蚀层的一侧表面间隔铺放若干处吸气剂，然后针对每一处吸气剂，选取一层纤维增强树脂复合材料覆盖住吸气剂并将纤维增强树脂复合材料的边缘使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的表面，在纤维增强树脂复合材料的表面切割出若干个通孔，由此在耐烧蚀层表面形成若干个吸气片I，制得本发明电池用热防护材料；
当吸气层为组成c时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、制备吸气片II：
取两层纤维增强树脂复合材料，将吸气剂铺放在两层纤维增强树脂复合材料之间，铺放后保证两层纤维增强树脂复合材料的上下边缘大于吸气剂的边缘，再将两层纤维增强树脂复合材料的上下边缘进行热压密封；热压密封后，在上层纤维增强树脂复合材料的表面切割出若干个通孔，制得吸气片II；
（3）、将吸气片II间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的一侧表面形成吸气层并且吸气片II的通孔背离耐烧蚀层，制得本发明电池用热防护材料；
当吸气层为组成d时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、制备吸气条：
首先将纤维增强树脂复合材料围合形成中空的壳体结构同时将吸气剂提前放置在壳体结构的中空结构内，最后模压成型；模压后在壳体结构上切割出若干个通孔，制得吸气条；
（3）、将若干个吸气条作为吸气条组件，将吸气条组件间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的一侧表面；
（4）、在耐烧蚀层固定吸气条组件的一侧表面与吸气条组件交替间隔设置吸气片I组件，制得本发明电池用热防护材料；其中，吸气片I按下述过程制备：在耐烧蚀层表面铺放吸气剂，然后选取一层纤维增强树脂复合材料覆盖住吸气剂并将纤维增强树脂复合材料的边缘使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的表面，在纤维增强树脂复合材料的表面切割出若干个通孔，由此在耐烧蚀层表面形成吸气片I；
当吸气层为组成e时，制备步骤如下：
（1）、制备耐烧蚀层：将若干层纤维增强树脂复合材料层叠热压制得；
（2）、制备吸气条和吸气片II：
（2.1）、制备吸气条：
首先将纤维增强树脂复合材料围合形成中空的壳体结构同时将吸气剂提前放置在壳体结构的中空结构内，最后模压成型；模压后在壳体结构上切割出若干个通孔，制得吸气条；
（2.2）、制备吸气片II：
取两层纤维增强树脂复合材料，将吸气剂铺放在两层纤维增强树脂复合材料之间，铺放后保证两层纤维增强树脂复合材料的上下边缘大于吸气剂的边缘，再将两层纤维增强树脂复合材料的上下边缘进行热压密封；热压密封后，在上层纤维增强树脂复合材料的表面切割出若干个通孔，制得吸气片II；
（3）、将若干个吸气条作为吸气条组件，将若干个吸气片II作为吸气片II组件，然后将吸气条组件和吸气片II组件交替间隔使用耐高温粘结剂粘结在耐烧蚀层的一侧表面并且吸气条的通孔不在与耐烧蚀层相接触的面上、吸气片II的通孔背离耐烧蚀层，制得本发明电池用热防护材料。
9.如权利要求8所述的电池用热防护材料的制备方法，其特征在于：耐烧蚀层的热压温度100-150℃，热压时间为30min-5h；所述吸气条在与其结构相适配的模具中模压成型，其中模压温度为100-150℃，模压时间为30min-4h。
10.如权利要求8所述的电池用热防护材料的制备方法，其特征在于：耐烧蚀层背离吸气层的一侧表面刷涂或喷涂上气凝胶隔热涂料并烘干，制得带有隔热层的本发明电池用热防护材料。
CN202210886431.7A 2022-07-26 2022-07-26 一种电池用热防护材料及其制备方法 Pending CN115117519A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210886431.7A CN115117519A (zh) 2022-07-26 2022-07-26 一种电池用热防护材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210886431.7A CN115117519A (zh) 2022-07-26 2022-07-26 一种电池用热防护材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115117519A true CN115117519A (zh) 2022-09-27

Family

ID=83335315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210886431.7A Pending CN115117519A (zh) 2022-07-26 2022-07-26 一种电池用热防护材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115117519A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024098254A1 (zh) * 2022-11-08 2024-05-16 宁德时代新能源科技股份有限公司 耐热防护件和电池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024098254A1 (zh) * 2022-11-08 2024-05-16 宁德时代新能源科技股份有限公司 耐热防护件和电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114270606B (zh) 用于可再充电的电能存储系统的热屏障材料
CN213483832U (zh) 一种能抑制方壳电芯热失控扩展的电池模组
CN107887550A (zh) 一种阻止动力电池热失控扩展的气溶胶蜂窝板及其应用
CN115117519A (zh) 一种电池用热防护材料及其制备方法
CN207602663U (zh) 阻止动力电池热失控扩展的气溶胶蜂窝板及电池模组结构
CN211428210U (zh) 一种电池包上盖和电池包
CN212076863U (zh) 具有二氧化硅气凝胶玻纤毡复合材料薄板的隔热垫制品
WO2014013216A1 (en) Fire guards and materials therefor
CN214753961U (zh) 电池模组
CN112266795B (zh) 一种防火隔热材料及电池模组、电池包
CN214411321U (zh) 一种防热失控的软包电池模组
CN209071469U (zh) 电池模组
CN208558467U (zh) 陶瓷金属复合板
CN212033111U (zh) 新能源电池包热失控防护结构
CN114683653B (zh) 一种耐烧蚀气凝胶复合材料及其制备方法
CN216563325U (zh) 一种定向爆喷的软包电芯、电池模组以及电池包
CN115923258A (zh) 二氧化硅气凝胶玻纤毡平板防火隔热组件
JP2012038883A (ja) 光発電ガラスブロック
CN210851596U (zh) 一种抗冲击隔热板
CN114801400A (zh) 一种锂离子电池阻燃的复合防火组件及其制备方法和应用
CN219773426U (zh) 室内发热建材
CN220808806U (zh) 一种隔热垫
KR102564676B1 (ko) 화재의 확산 방지 및 형상가공이 용이한 복합패드
CN217114554U (zh) 隔热垫及电池包
CN217476774U (zh) 一种防火耐高温夹芯板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230105

Address after: 451200 Zhan Jie Zhen Hu Po Cun, Gongyi City, Zhengzhou City, Henan Province

Applicant after: GONGYI VAN-RESEARCH YIHUI COMPOSITE MATERIAL Co.,Ltd.

Applicant after: Contemporary Amperex Technology Co.,Ltd.

Address before: 451261 HUPO village, Zhan Jie Town, Gongyi City, Zhengzhou, Henan

Applicant before: GONGYI VAN-RESEARCH YIHUI COMPOSITE MATERIAL Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right