CN216886548U - 新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件，二氧化硅气凝胶毡内衬层和高密度聚乙烯PE薄膜层，高密度聚乙烯PE薄膜层包覆于二氧化硅气凝胶毡内衬层的外表面，将二氧化硅气凝胶毡内衬层真空封装在高密度聚乙烯PE薄膜层中。通过上述方式，本实用新型能够可以降低汽车空调用电能，节约的大量空调能耗为新能源汽车续航里程提供更多的电能；降低车主对新能源汽车续航里程的担忧，提高驾车的舒适感；制造成本低，适合大批量的产业化制造。

Description

新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件

技术领域

本实用新型涉及复合材料领域，特别是涉及一种新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件。

背景技术

进入冬季后，不少车主反映新能源汽车续航里程普遍降低20%至30%，有些车甚至减少了一半以上，排队充电的次数增加。有车主表示，电动汽车在使用了两三年后，原本的几天一充电变成了一天一充电，有些车主通过不开空调来减少汽车的充电频率，还有些新车也会出现类似的情况。

新能源汽车夏天开空调制冷对能耗影响相对较小，而冬天开空调制热则对续航的影响更大。因为冬天气温低，在低温环境中电池的自加温也会消耗一定的电量，因此在冬天电动车续航里程在不使用空调的情况下相比夏天就会减少10%-15%左右。如果再开暖风的话，续航里程甚至会下降30%。

目前新能源汽车产业急需实用新型一种复合保温材料来保障电动汽车锂离子动力蓄电池的续航能力，提升我国电动汽车的竞争力和消费者财产和生命安全。

二氧化硅气凝胶毡以有机预氧丝纤维气凝胶毡或无机纤维（高硅氧玻璃纤维和玻璃纤维、陶瓷纤维、硅酸铝、氧化铝等纤维）为基材，以纳米二氧化硅气凝胶为填充物，通过特殊工艺复合干燥而成，具有导热系数低、密度小、柔韧性好、高抗压、疏水、防火等优越性能，同时兼具优越的隔声减震性能，可取代玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等传统保温材料。

气凝胶被科学界誉为“改变世界的10大神奇材料”之一，它不仅拥有世界上很轻固体的美誉，每立方厘米仅仅0.16mg，而且内部99.8%为空气，具有非常好的隔热防火效果。正是基于气凝胶的纳米孔超级绝热性能，在新能源领域有着极具潜力的应用价值。

但是该类材料因掉纳米二氧化硅气凝胶粉和无机短纤维等严重缺陷，限制了其在高端装备、汽车、新能源汽车等重要领域的工程应用。

此外，为解决二氧化硅气凝胶毡掉粉和短纤维问题，是直接在二氧化硅气凝胶毡包覆涂胶粘剂或涂料，涂胶粘剂或涂料一般多是用醋酸乙脂、DMF溶剂、丙酮、甲苯、二甲苯、酒精、水等稀释，在二氧化硅气凝胶毡包覆涂布的过程中，这些醋酸乙脂、DMF溶剂、丙酮、甲苯、二甲苯、酒精、水等溶剂同时也渗透进了二氧化硅气凝胶的纳微孔里了，从而严重影响了二氧化硅气凝胶的绝热保温的微观形态，部分二氧化硅气凝胶的纳微孔中静止的空气被这些溶剂替换，这部分含有溶剂的二氧化硅气凝胶增加了导热能力。这类直接涂胶制品的隔热性能已与XPE发泡类材料、玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等传统保温材料差不多，并不具备明显优势。

发明内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种能够解决新能源汽车夏季和冬季因空调能耗消耗大使得汽车续航里程大幅下降的问题的新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件，具有隔热、保温、隔音降噪的优异性能，节约的大量空调能耗，为新能源汽车续航里程提供更多的电能，从而延长新能源汽车的续航里程。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件，包括：二氧化硅气凝胶毡内衬层和高密度聚乙烯PE薄膜层，高密度聚乙烯PE薄膜层复合于二氧化硅气凝胶毡内衬层的外表面，将二氧化硅气凝胶毡内衬层真空封装在高密度聚乙烯PE薄膜层中。

在本实用新型一个较佳实施例中，高密度聚乙烯PE薄膜层的一侧连接有胶粘层，用于固定挡水膜部件。

在本实用新型一个较佳实施例中，胶粘层包括丁基胶层和离型纸层，丁基胶层设于高密度聚乙烯PE薄膜层周围，离型纸层复合于丁基胶层上方，方便储藏与运输。

在本实用新型一个较佳实施例中，丁基胶层采用点涂或面涂的方式与密度聚乙烯PE薄膜层连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，二氧化硅气凝胶毡内衬层包括预氧丝、陶瓷纤维、凯夫拉纤维、碳纤维、高硅氧玻璃纤维或玻璃纤维二氧化硅气凝胶毡。

本实用新型的有益效果是：本实用新型充分利用了二氧化硅气凝胶毡隔热、保温、隔音降噪的优异性能，用高密度聚乙烯PE薄膜包覆二氧化硅气凝胶毡薄板解决了掉粉的环境问题，且结合了高密度聚乙烯PE薄膜有良好的密封性能、弹性减震隔音效果好、耐候耐老化好、耐水耐化学溶剂和油污等优点，可以有效的防护车门的电气装置有效工作；使用该挡水膜部件的新能源汽车可以降低汽车空调用电能，节约大量空调能耗为新能源汽车续航里程提供更多的电能；降低车主对新能源汽车续航里程的担忧，提高驾车的舒适感。

包覆封装的预氧丝、陶瓷纤维、凯夫拉纤维、碳纤维、高硅氧玻璃纤维和玻璃纤维等纤维增强的二氧化硅气凝胶毡可以在-40℃~800℃的高低温下长期工作，经此包覆封装的纤维增强的二氧化硅气凝胶毡在25℃时的导热系数小于等于0.016 W/（m•k）的领先指标；且制造方法成本低，包覆封装工艺技术适合大批量的产业化制造，保障消费者财产和生命安全的同时，有利于提升我国电动汽车的竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所示新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件A-A向剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例包括：

一种新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件，包括：二氧化硅气凝胶毡内衬层1和高密度聚乙烯PE薄膜层2，高密度聚乙烯PE薄膜层2复合于二氧化硅气凝胶毡内衬层1的外表面，将二氧化硅气凝胶毡内衬层1真空封装在高密度聚乙烯PE薄膜层2中。

高密度聚乙烯PE薄膜层2的一侧连接有胶粘层，用于固定挡水膜部件。如图2所示，胶粘层包括丁基胶3，采用点涂或全涂的方式将丁基胶3涂设于高密度聚乙烯PE薄膜层2的周边，丁基胶3表面还覆盖有方便储藏运输的离型纸4。

二氧化硅气凝胶毡内衬层1包括预氧丝、陶瓷纤维、凯夫拉纤维、碳纤维、高硅氧玻璃纤维或玻璃纤维二氧化硅气凝胶毡。

二氧化硅气凝胶毡是用预氧丝、陶瓷纤维、芳纶纤维（凯夫拉纤维）、碳纤维、高硅氧玻璃纤维和玻璃纤维等纤维浸渍二氧化硅溶胶后形成湿凝胶片材，此纤维增强的湿凝胶片材经常压法或微波或冷冻或超临界法干燥后制得有一定强度的二氧化硅气凝胶毡。

本实用新型优选用高密度聚乙烯PE薄膜包覆二氧化硅气凝胶玻纤毡薄板的封装技术来制作新颖的汽车挡水膜部件。

本实用新型的新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件充分利用了二氧化硅气凝胶毡隔热、保温、隔音降噪的优异性能，用高密度聚乙烯PE薄膜包覆二氧化硅气凝胶毡薄板解决了掉粉的环境问题，且结合了高密度聚乙烯PE薄膜有良好的密封性能、弹性减震隔音效果好、耐候耐老化好、耐水耐化学溶剂和油污等优点，可以有效的防护车门的电气装置有效工作。

使用新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件的新能源汽车可以降低汽车空调用电能，节约的大量空调能耗为新能源汽车续航里程提供更多的电能；降低车主对新能源汽车续航里程的担忧，提高驾车的舒适感。

本实用新型还涉及新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件的制备方法，包括以下步骤：

1）准备双筒高密度聚乙烯PE薄膜卷和二氧化硅气凝胶毡内衬；

2）双筒高密度聚乙烯PE薄膜卷同时放卷，分别传输至塑封模具的上下模内；

3）机械手抓取二氧化硅气凝胶毡内衬放置在塑封模具开启状态的上下薄膜之间；

4）塑封模具闭合抽真空，通过加热塑封二氧化硅气凝胶毡内衬；

5）脱模后裁切检验，即完成部件的制备。

完成步骤5）的裁切后，采用机械手在高密度聚乙烯PE薄膜的周围涂布丁基胶，并在丁基胶上覆盖方便储藏运输的离型纸。

其中，二氧化硅气凝胶毡内衬是由二氧化硅气凝胶毡薄板根据要求形状模切而成。

二氧化硅气凝胶毡薄板是纤维增强二氧化硅气凝胶毡，包括预氧丝、陶瓷纤维、凯夫拉纤维、碳纤维、高硅氧玻璃纤维或玻璃纤维的纤维增强二氧化硅气凝胶毡。

用本实用新型的方法包覆封装的预氧丝、陶瓷纤维、凯夫拉纤维、碳纤维、高硅氧玻璃纤维和玻璃纤维等纤维增强的二氧化硅气凝胶毡可以在-40℃~800℃的高低温下长期工作，经此包覆封装的纤维增强的二氧化硅气凝胶毡在25℃时的导热系数小于等于0.016W/（m•k）的领先指标。

本实用新型的制造方法成本低，适合大批量的产业化制造，将有力支撑我国新能源汽车行业打破国外技术产品垄断和提供性能国际领先的国产化复合材料。

目前新能源汽车产业急需电动汽车锂离子动力蓄电池耐高温隔热阻燃缓冲减振用包覆封装的纤维增强的二氧化硅气凝胶毡，来提高电动汽车锂离子动力蓄电池的工作安全可靠性和性能优势的充分发挥，提升我国电动汽车的竞争力和消费者财产和生命安全。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件，其特征在于，包括：二氧化硅气凝胶毡内衬层和高密度聚乙烯PE薄膜层，高密度聚乙烯PE薄膜层复合于二氧化硅气凝胶毡内衬层的外表面，将二氧化硅气凝胶毡内衬层真空封装在高密度聚乙烯PE薄膜层中。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件，其特征在于，高密度聚乙烯PE薄膜层的一侧连接有胶粘层，用于固定挡水膜部件。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件，其特征在于，胶粘层包括丁基胶层和离型纸层，丁基胶层设于高密度聚乙烯PE薄膜层周围，离型纸层复合于丁基胶层上方，方便储藏与运输。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车用气凝胶内衬保温挡水膜部件，其特征在于，丁基胶层采用点涂或面涂的方式与密度聚乙烯PE薄膜层连接。

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