CN207697181U - 一种新能源汽车动力电池用隔热防火材料 - Google Patents

一种新能源汽车动力电池用隔热防火材料 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车动力电池用隔热防火材料，该防火材料平面展开后可以为任意形状平板层状结构，至少由表面层、胶层、中间层层叠包覆而成，且所述防火材料的边缘采用粘接或者缝合的方式进行封边。由此，使本实用新型具有优良隔热保温性、阻燃性、憎水性、可靠性和较低的密度等特点，满足环保和无卤要求，能有效防止气凝胶毡材料粉末的泄露。

Description

一种新能源汽车动力电池用隔热防火材料
技术领域
本实用新型属于隔热保温材料技术领域，具体涉及一种汽车动力电池用隔热防火材料。
背景技术
当前工业技术中隔热保温领域用得较多的材料主要包括硅酸盐纤维类、有机类隔热保温材料以及近几年兴起的气凝胶毡和真空绝热毡等。然而它们在各自使用过程中都或多或少存在一些缺点。
无机材料硅酸盐类纤维燃烧等级为A级，能在800℃以上高温条件下长期使用。但其导热系数不太理想。
有机类保温材料的燃烧等级都达不到A级，即使其导热系数常温下能达到 0.027，但其耐温性较低，使用范围受到很大限制。
真空绝热板产品是以纳米孔气凝胶复合绝热材料为核心，结合真空技术复合而成的隔热保温材料。真空技术的运用使得该系列产品导热系数更低，但使用温度受到很大限制。
气凝胶毡材料作为最近兴起的隔热保温材料，采用特殊纤维丝为基材，通过溶胶凝胶和特殊干燥工艺制备而成，具有极低导热系数、优良的疏水性、低密度、环保无毒、A级不燃、便于施工、使用寿命长等优良特点。但其在实际施工使用过程中，气凝胶颗粒和粉尘容易脱落，极易对环境造成污染。
目前气凝胶毡普遍的复合工艺主要采用无机纤维布、铝膜等进行包覆粘接或缝合，然而气凝胶粉末颗粒尺寸较小(5～100μm)，仍可以从纤维布缝隙里漏出。铝箔机械强度较弱，不适合折叠使用。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种新能源汽车动力电池用隔热防火材料，该防火材料具有优良隔热保温性、阻燃性、憎水性、可靠性和较低的密度等特点，满足环保和无卤要求，能有效防止气凝胶毡材料粉末的泄露。
本实用新型的另一个目的在于提供一种新能源汽车动力电池用隔热防火材料，该防火材料导热系数低、耐高温、不掉粉、可靠性高、环保且制作简单。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种新能源汽车动力电池用隔热防火材料，其特征在于该防火材料平面展开后可以为任意形状平板层状结构，至少由表面层、胶层、中间层层叠包覆而成，且所述防火材料的边缘采用粘接或者缝合的方式进行封边。由此，使本实用新型具有优良隔热保温性、阻燃性、憎水性、可靠性和较低的密度等特点，满足环保和无卤要求，能有效防止气凝胶毡材料粉末的泄露。
进一步，所述防火材料由玻璃纤维布、胶层、纳米气凝胶毡层、胶层、玻璃纤维布共五层构成。其中玻璃纤维布在上下表面，构成表面层；胶层敷在玻璃纤维布内面且与中间层的纳米气凝胶毡层直接接触；中间层为纳米气凝胶毡层。
进一步所述表面层和中间层的边缘部分没有中间层，采用热压粘接或乳胶粘接或玻璃纤维线缝合工艺进行封边。
所述表面层为玻璃纤维布，厚度为0.05～0.2mm，采用纵横编制工艺，具有良好的机械强度。
所述胶层为涂敷在玻璃纤维布内侧的环保型丙烯酸酯层或热熔胶薄膜层。前者是采用涂布工艺在玻璃纤维布一面涂上一层丙烯酸酯类粘胶；后者是在玻璃纤维布一面热压敷上一层热熔胶。使玻璃纤维布空隙均被堵塞，有效防止了气凝胶粉体的泄露。
所述纳米气凝胶毡层为SiO2纳米气凝胶毡层。
所述SiO2纳米气凝胶毡层的纳米颗粒的孔径为20～50nm，且其纳米颗粒的比表面积为500～800m2/g；以具有良好的隔热保温及阻燃效果。
进一步，所述防火材料的密度为220～400kg/m3。
本实用新型的有益效果是：采用玻璃纤维布包裹隔热气凝胶毡，能有效防止气凝胶毡材料在施工使用过程中气凝胶颗粒泄露问题，维持气凝胶产品的隔热性和环境的清洁；可以制作各种平板和可折叠型气凝胶毡覆布毡，满足不同形状隔热保温产品的设计需求；使用玻璃纤维布上下两层包裹气凝胶毡，有效防止粉尘泄露，使其具有优良的隔热防火性能、强憎水性、使用寿命长等特点。
附图说明
图1为本实用新型所实施的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1所示，为本实用新型所实现的新能源汽车动力电池用隔热防火气凝胶覆布毡，展开为层状结构，如图1所示，自上而下分别为由表面层1、胶层2、中间层3、胶层2、表面层1共五层组成的上下对称结构。表面层1为玻璃纤维布(厚度规格0.2mm)，胶层2为聚酯热熔胶层(厚度规格0.2mm)或者丙烯酸酯类乳胶层(厚度规格0.02～0.1mm)、中间层3为SiO2纳米气凝胶毡(孔径20～50nm)。封边工艺采用热熔胶热压粘接或乳胶粘接或者玻璃纤维线缝合，封边宽度为7～12mm。
表面层1玻璃纤维布的厚度为0.05～0.2mm，采用纵横编制工艺，具有良好的机械强度。
胶层2为涂敷在玻璃纤维布内侧的环保型丙烯酸酯层或热熔胶薄膜层。前者是采用涂布工艺在玻璃纤维布一面涂上一层丙烯酸酯类粘胶；后者是在玻璃纤维布一面热压敷上一层热熔胶。使玻璃纤维布空隙均被堵塞，有效防止了气凝胶粉体的泄露。
所述SiO2纳米气凝胶毡层3的纳米颗粒的孔径为20～50nm，且其纳米颗粒的比表面积为500～800m2/g；以具有良好的隔热保温及阻燃效果。
由此，使防火材料的密度为220～400kg/m3。
本实用新型采用玻璃纤维布包裹隔热气凝胶毡，能有效防止气凝胶毡材料在施工使用过程中气凝胶颗粒泄露问题，维持气凝胶产品的隔热性和环境的清洁；可以制作各种平板和可折叠型气凝胶毡覆布毡，满足不同形状隔热保温产品的设计需求；使用玻璃纤维布上下两层包裹气凝胶毡，有效防止粉尘泄露，使其具有优良的隔热防火性能、强憎水性、使用寿命长等特点。
本实用新型性能测试结果：导热系数为～0.024W/(m·K)，粉末密封性良好，长期使用温度高达120℃，可靠性强(85℃，85％RH老化1000h不开胶)，低密度(220～400kg/m3)，A级不燃，符合RoHS和无卤要求，满足新能源汽车动力电池用隔热防火材料技术要求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新能源汽车动力电池用隔热防火材料，其特征在于该防火材料平面展开后为任意形状平板层状结构，至少由表面层、胶层、中间层层叠包覆而成，且所述防火材料的边缘采用粘接或者缝合的方式进行封边。
2.如权利要求1所述的新能源汽车动力电池用隔热防火材料，其特征在于所述防火材料由玻璃纤维布、胶层、纳米气凝胶毡层、胶层、玻璃纤维布共五层构成，其中玻璃纤维布在上下表面，构成表面层；胶层敷在玻璃纤维布内面且与中间层的纳米气凝胶毡层直接接触；中间层为纳米气凝胶毡层。
3.如权利要求2所述的新能源汽车动力电池用隔热防火材料，其特征在于所述表面层和中间层的边缘部分没有中间层，直接进行封边。
4.如权利要求1所述的新能源汽车动力电池用隔热防火材料，其特征在于所述表面层为玻璃纤维布，厚度为0.05～0.2mm，采用纵横编制工艺。
5.如权利要求1所述的新能源汽车动力电池用隔热防火材料，其特征在于所述胶层为涂敷在玻璃纤维布内侧的环保型丙烯酸酯层或热熔胶薄膜层。
6.如权利要求2所述的新能源汽车动力电池用隔热防火材料，其特征在于所述纳米气凝胶毡层为SiO2纳米气凝胶毡层。
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