CN207425974U - 一种电池箱热失控阻断防护片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池箱热失控阻断防护片，所述电池箱热失控阻断防护片包括两层高分子膜层，两层高分子膜层中间设有阻燃隔热层，所述两层高分子膜层为高分子膜层A和高分子膜层B，所述高分子膜层A、阻燃隔热层和高分子膜层B采用热压合方式复合，所述的高分子膜层的厚度为0.001‑0.1mm，所述阻燃隔热层的厚度为0.5‑10mm。本实用新型的电池箱热失控阻断防护片，实现了电池与电池之间的有效隔热、电池箱热失控阻断防护片可以在电池发生爆燃时吸收部分机械能，起到缓冲作用。

Description

一种电池箱热失控阻断防护片

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种电池箱热失控阻断防护片。

背景技术

锂离子电池拥有容量高、循环寿命长、输出电压高、无记忆效应、可快速充放电、无环境污染等优势。目前新能源客车大都使用锂电池提供动力，对于电动客车而言，其交通事故的形态有着新的特点。由于电动客车采用电力驱动，在交通事故中极易出现二次事故，包括电池组爆炸，漏电以及因此而产生的火灾等，从而加剧事故的严重程度，电动客车在交通事故发生后有着更为严重的二次事故特征，导致重大人员伤亡和财产损失。因此，加强电动客车交通安全有着非常重要的意义。

电池热失控的原因：1、电池发生故障，内部短路，导致温度失控；2、撞击导致电池刺穿，热急剧增加，流出的电解液遇火极易燃，容易引起爆炸；3、锂电池电解液达到180℃时电池会发生热失控，随温度升高，锂电池发热量成指数形式增长，锂离子电池引起的火灾难以用常规方法进行扑灭。此外，单个锂电池发生热失控后热量将传递到相邻的锂电池，引起锂电池组不可控的连锁热失控效应。现在对锂电池热失控无真正可靠的手段，唯一手段是当锂电池发生热失控时延缓火焰蔓延，延长乘客逃生时间。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述电池易出现的热失控现象，提供了一种电池箱热失控阻断防护片片，实现了电池与电池之间的有效隔热、当电池发生爆炸时，热失控阻断防护片可以吸收部分应变能，起到缓冲作用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池箱热失控阻断防护片，所述热失控阻断防护片包括两层高分子膜层，两层高分子膜层中间设有阻燃隔热层，所述两层高分子膜层为高分子膜层A和高分子膜层B，所述高分子膜层A、阻燃隔热层和高分子膜层B采用热压合方式复合。

所述电池箱热失控阻断防护片还包括防爆层，所述防爆层设置在高分子膜层A或高分子膜层B远离阻燃隔热层的一侧。

所述的高分子膜层的厚度为0.001-0.1mm。

所述阻燃隔热层的厚度为0.5-10mm。

所述防爆层的厚度为1-10mm。

所述的高分子膜层为PI膜、PVC膜、PET膜以及其它具有绝缘阻燃功能的膜材制成的高分子膜层。

所述阻燃隔热层为气凝胶阻燃绝热毡制成的阻燃隔热层，所述的气凝胶阻燃绝热毡所用的基材为芳纶纤维毡、玻璃纤维毡、预氧丝纤维毡、岩棉、PET混纺纤维、聚丙烯晴纤维、高硅氧纤维、莫来石纤维、玄武岩纤维、碳纤维以及其它具有阻燃功能的纤维毡；所述的气凝胶阻燃绝热毡所用的气凝胶为无机氧化物气凝胶、碳化物气凝胶、石墨烯气凝胶或硫族化合物气凝胶。

所述防爆层采用耐高温的纳米吸能减振材料；所述纳米吸能减振材料采用改性纳米多孔材料与水按一定比例混合加入助剂混合均匀后，再用金属材料进行封装而成；所述改性纳米多孔材料为沸石、多孔硅土、纳米多孔高分子材料、碳纳米管、纳米多孔金属、活性炭；所述金属材料为不锈钢、碳钢、铝合金。

本实用新型的有益效果：本实用新型的电池箱热失控阻断防护片，应用于电池箱外围、单个锂电池之间、电池模组之间，可以阻断单个电池之间热量传递，实现了电池与电池之间的有效隔热，电池箱热失控阻断防护片可以在电池发生爆燃时吸收部分机械能，起到缓冲作用。该隔热阻燃防爆膜片具有一定的弹性，并且当电池产生热失控时冷面温度低于200℃。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2的结构示意图。

图3为本实用新型实施例3的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述实用新型的内容作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1所示，一种电池箱热失控阻断防护片，所述电池箱热失控阻断防护片包括两层高分子膜层，两层高分子膜层中间设有阻燃隔热层3，所述两层高分子膜层为高分子膜层A11和高分子膜层B12，所述高分子膜层A11、阻燃隔热层3和高分子膜层B12采用热压合方式复合。

在本实用新型的实施例中，上述高分子膜优选为PI膜，其厚度为0.001-0.1mm，优选为0.025-0.08mm；中间芯材优选为气凝胶芳纶毡，其厚度为0.5-10mm，优选为0.3-2mm，根据实际情况和客户的不同需求，在本实用新型的其它实施例中，高分子阻燃膜还可为其它膜材，中间的气凝胶纤维毡还可以选用其它的阻燃纤维，可以根据实际情况进行调整。

模拟锂电池热失控测试电池箱热失控阻断防护片的隔热效果，采用某型号的锂电池，设置空白组和实验组进行对比试验。用控温加热片作为热源，模拟锂电池内部短路引发的热失控，用温控加热片对锂电池表面加热到180℃。在空白实验中加热到180℃后的80s左右时电池包出现少量烟雾，相邻单个电池温度随之成指数上升。第一节锂电池燃爆后出现明火，火星四射，紧接着相邻的单个锂电池相继燃爆，直至所有锂电池燃尽明火熄灭，期间有浓重刺鼻烟雾产生。用温控加热片对实验组锂电池表面进行加热，在第一节单电池后和电池箱热失控阻断防护片背面用热电偶测量温度。当单个锂电池温度升到180℃时，防护片背面温度为77℃，第一节单个锂电池有白烟产生，持续加热约3min后第一节锂电池发生燃爆并火星四射，防护片背面温度在110℃左右，相邻单个锂电池没有出现白烟及燃爆现象。通过实验显示设置热失控阻断防护片不仅能够实现对热失控过程中辐射及对流传热的阻断，还能实现对爆炸喷出火焰及电芯物质的传热阻断。

实施例2

如图2所示，一种电池箱热失控阻断防护片，所述电池箱热失控阻断防护片包括两层高分子膜层，两层高分子膜层中间设有阻燃隔热层3，所述两层高分子膜层为高分子膜层A11和高分子膜层B12，所述高分子膜层A11、阻燃隔热层3和高分子膜层B12采用热压合方式复合，在高分子膜层B12远离阻燃隔热层3的一侧通过热压的方式复合一层防爆层4，防爆层优选为2mm，采用改性纳米多孔材料，优选为沸石材料，金属封装优选为铝合金，其它实施方式同实施例1。

实施例3

如图3所示，本实施例的电池箱热失控阻断防护片，在高分子膜层A11远离阻燃隔热层3的一侧通过热压的方式复合一层防爆层4，其它实施方式同实施例2。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种电池箱热失控阻断防护片，其特征在于：所述热失控阻断防护片包括两层高分子膜层，两层高分子膜层中间设有阻燃隔热层（3），所述两层高分子膜层为高分子膜层A（11）和高分子膜层B（12），所述高分子膜层A（11）、阻燃隔热层（3）和高分子膜层B（12）采用热压合方式复合。

2.根据权利要求1所述的电池箱热失控阻断防护片，其特征在于：所述电池箱热失控阻断防护片还包括防爆层（4），所述防爆层设置在高分子膜层A（11）或高分子膜层B（12）远离阻燃隔热层（3）的一侧。

3.根据权利要求1所述的电池箱热失控阻断防护片，其特征在于：所述的高分子膜层的厚度为0.001-0.1mm。

4.根据权利要求1所述的电池箱热失控阻断防护片，其特征在于：所述阻燃隔热层（3）的厚度为0.5-10mm。

5.根据权利要求2所述的电池箱热失控阻断防护片，其特征在于：所述防爆层的厚度为1-10mm。

6.根据权利要求1所述的电池箱热失控阻断防护片，其特征在于：所述的高分子膜层为PI膜、PVC膜、PET膜以及其它具有绝缘阻燃功能的膜材制成的高分子膜层。

7.根据权利要求1所述的电池箱热失控阻断防护片，其特征在于：所述阻燃隔热层为气凝胶阻燃绝热毡制成的阻燃隔热层，所述的气凝胶阻燃绝热毡所用的基材为芳纶纤维毡、玻璃纤维毡、预氧丝纤维毡、岩棉、PET混纺纤维、聚丙烯晴纤维、高硅氧纤维、莫来石纤维、玄武岩纤维、碳纤维以及其它具有阻燃功能的纤维毡；所述的气凝胶阻燃绝热毡所用的气凝胶为无机氧化物气凝胶、碳化物气凝胶、石墨烯气凝胶或硫族化合物气凝胶。

8.根据权利要求2所述的电池箱热失控阻断防护片，其特征在于：所述防爆层采用耐高温的纳米吸能减振材料。