CN216980700U - 一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及云母复合材料技术领域，尤其是一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件。一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，包括隔热复合泡棉，隔热复合泡棉上表面复合有第一复合云母件；隔热复合泡棉下表面复合有第二复合云母件；隔热复合泡棉包括第一有机硅粘结层、泡棉陶瓷板和第二有机硅粘结层，泡棉陶瓷板复合于第一有机硅粘结层和第二有机硅粘结层之间；第一有机硅粘结层复合于第一复合云母件和第一有机硅粘结层之间；第二有机硅粘结层复合于第二复合云母件和第二有机硅粘结层之间。本申请具有较好绝缘性能、抗击穿性能和隔热性能，可对新能源汽车的电池模组进行良好的热失控防护。

Description

一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件

技术领域

本申请涉及云母复合材料技术领域，尤其是涉及一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件。

背景技术

随着科技的发展和人民生活的提升，新能源汽车越来越受到大众的欢迎。近些年来，新能源汽车的电池事故时有发生，这就导致新能源汽车中电池模组安全性能成为限制普通大众消费的主要因素。

新能源汽车电池模组的电芯之间的热失控防护是衡量汽车安全性的关键影响因素之一。因此，电芯之间需要设置绝缘性好且导热系数低的复合材料。云母材料具有高电绝缘性、大介电常数、损耗小、介电强度高、化学稳定性高好的优点，是一种优良的电芯热失控防护材料。目前，相关技术中新能源汽车电池组中电芯热失控防护材料主要有云母纸、云母板。

针对上述相关技术中的电芯热失控防护材料，申请人发现存在以下缺陷：虽然云母纸、云母板可保证电芯之间的绝缘性能，但是云母纸、云母板的导热系数偏高，电芯之间的隔热性能相对较差影响池模组的热失控防护性能。

实用新型内容

为了解决相关技术存在导热系数偏高，电芯之间的隔热性能相对较差影响池模组的热失控防护的问题，本申请提供了一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件。

本申请提供的一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，是通过以下技术方案得以实现的：

一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，包括隔热复合泡棉，隔热复合泡棉上表面复合有第一复合云母件；隔热复合泡棉下表面复合有第二复合云母件；隔热复合泡棉包括第一有机硅粘结层、泡棉陶瓷板和第二有机硅粘结层，泡棉陶瓷板复合于第一有机硅粘结层和第二有机硅粘结层之间；第一有机硅粘结层复合于第一复合云母件和第一有机硅粘结层之间；第二有机硅粘结层复合于第二复合云母件和第二有机硅粘结层之间。

通过采用上述技术方案，本申请中隔热复合泡棉的设置可赋予本申请良好的热阻隔性能，使得本申请整体的导热系数低，可起到较好的隔热效果，对新能源汽车电池模组起到较好的热失控防护作用。第一复合云母件和第二复合云母件赋予了本申请整体良好的绝缘性能、抗击穿性能，保证本申请具有较好的热失控防护性能。综上所述，本申请具有良好的绝缘性能、抗击穿性能和隔热性能，可对新能源汽车的电池模组进行良好的热失控防护。

优选的，所述第一复合云母件背向隔热复合泡棉的表面固定连接有第一玻纤增强网布；第二复合云母件背向隔热复合泡棉的表面固定连接有第二玻纤增强网布。

通过采用上述技术方案，第一玻纤增强网布和第二玻纤增强网布的设置可改善本申请整体的耐热性能、拉伸强度和抗弯曲强度，进而提升本申请的使用稳定性。

优选的，所述泡棉陶瓷板包括第一泡棉陶瓷板和第二泡棉陶瓷板，隔热复合泡棉还包括二氧化硅气凝胶毡，二氧化硅气凝胶毡复合于第一泡棉陶瓷板和第二泡棉陶瓷板之间。

通过采用上述技术方案，二氧化硅气凝胶毡可提升本申请的隔热性能，进而提升本申请的热失控防护性能。

优选的，所述泡棉陶瓷板包括第一泡棉陶瓷板和第二泡棉陶瓷板，隔热复合泡棉还包括第一耐高温硅胶泡棉、二氧化硅气凝胶毡、第二耐高温硅胶泡棉，二氧化硅气凝胶毡复合于第一耐高温硅胶泡棉、第二耐高温硅胶泡棉之间；第一耐高温硅胶泡棉复合于第一泡棉陶瓷板、二氧化硅气凝胶毡之间；第二耐高温硅胶泡棉复合于第二泡棉陶瓷板、二氧化硅气凝胶毡之间。

通过采用上述技术方案，可改善本申请整体的隔热性能的提升改善整体的柔韧性，可提升本申请的使用寿命和加工良品率。

优选的，所述第一复合云母件和第二复合云母件的结构相同；第一复合云母件包括云母纸层、第三有机硅粘结层、增强网布层，第三有机硅粘结层一体成型于相邻云母纸层之间；增强网布层一体成型于第三有机硅粘结层。

通过采用上述技术方案，增强网布层的设置可改善本申请的耐热性、抗冲击强度、拉伸强度和柔韧性，进而提高本申请的使用寿命和加工良品率。

优选的，所述增强网布层是由经纬线编织而成的网格布；增强网布层的经线和纬线组成相同；增强网布层的经线包括无机增强丝和弹性丝，无机增强丝和弹性丝沿纬线方向相互间隔排列。

通过采用上述技术方案，可获得具有良好增强增韧功效的增强网布，采用增强网布改性的第一复合云母件和第二复合云母件具有良好的耐热性、抗冲击强度、拉伸强度和柔韧性，可提升本申请的热失控防护性能。

优选的，所述增强网布层为平织组织，经线密度为24-36根/cm，纬线密度为24-36根/cm。

通过采用上述技术方案，可改善本申请的耐热性、抗冲击强度、拉伸强度和柔韧性的同时保证增强网布与第三有机硅粘结层具有较好的相容性，进而保证本申请的使用寿命，可提升本申请的热失控防护性能。

优选的，所述无机增强丝为无碱玻璃加捻纱，无碱玻璃加捻纱中无碱玻璃纤维的单丝直径为24微米，无碱玻璃纤维的加捻数量控制在16-24根；弹性丝为50-100D的凯夫拉纤维线。

通过采用上述技术方案，无碱玻璃加捻纱和凯夫拉纤维线混编生产的增强网布可改善本申请的耐热性、抗冲击强度、拉伸强度和柔韧性，可提升本申请的热失控防护性能。

综上所述，本申请具有以下优点：

1、本申请具有较好绝缘性能、抗击穿性能和隔热性能，可对新能源汽车的电池模组进行良好的热失控防护。

2、本申请的隔热复合泡棉中采用了第一耐高温硅胶泡棉、二氧化硅气凝胶毡、第二耐高温硅胶泡棉，可改善本申请整体的隔热性能的同时改善整体的柔韧性，可提升本申请的使用寿命和加工良品率。

附图说明

图1是本申请中实施例1的整体结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图3是本申请中实施例2中隔热复合泡棉的结构示意图。

图4是本申请中实施例3中隔热复合泡棉的结构示意图。

图5是本申请中实施例4中第一复合云母件的结构示意图。

图6是本申请中实施例4中增强网布层的结构示意图。

图中，1、隔热复合泡棉；11、第一有机硅粘结层；12、泡棉陶瓷板；121、第一泡棉陶瓷板；122、第二泡棉陶瓷板；13、第二有机硅粘结层；14、第一耐高温硅胶泡棉；15、二氧化硅气凝胶毡；16、第二耐高温硅胶泡棉；2、第一复合云母件；20、第一玻纤增强网布；21、云母纸层；22、第三有机硅粘结层；23、增强网布层；231、无机增强丝；232、弹性丝；3、第二复合云母件；30、第二玻纤增强网布。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例1：参照图1，为本申请公开的一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，包括隔热复合泡棉1、第一复合云母件2和第二复合云母件3，隔热复合泡棉1通过有机硅树脂-KR-242A有机硅树脂复合于第一复合云母件2和第二复合云母件3之间。隔热复合泡棉1可降低整体的导热系数，进而起到较好的隔热防护效果，提升新能源汽车电池模组的使用安全性。

参照图1，为了改善本申请的力学性能，第一复合云母件2背向隔热复合泡棉1的表面通过KR-242A有机硅树脂热压固定连接有第一玻纤增强网布20。第二复合云母件3背向隔热复合泡棉1的表面通过KR-242A有机硅树脂热压固定连接有第二玻纤增强网布30。第一玻纤增强网布20和第二玻纤增强网布30结构相同，皆为玻璃纤维网格布，网眼：8mm*8mm，克重：125g/m2。

参照图2，隔热复合泡棉1包括第一有机硅粘结层11、泡棉陶瓷板12和第二有机硅粘结层13。其中，第一有机硅粘结层11和第二有机硅粘结层13皆是采用KR-242A有机硅树脂。泡棉陶瓷板12热压复合于第一有机硅粘结层11和第二有机硅粘结层13之间。第一复合云母件2背向第一玻纤增强网布20的表面通过KR-242A有机硅树脂热压复合于第一有机硅粘结层11背向泡棉陶瓷板12的表面。第二复合云母件3背向第二玻纤增强网布30的表面通过KR-242A有机硅树脂热压复合于第二有机硅粘结层13背向泡棉陶瓷板12的表面。

本实施例的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，第一复合云母件2上下表面涂覆0.2mm厚的KR-242A有机硅树脂，预热固化使得KR-242A有机硅树脂呈凝胶态形成第一有机硅粘结层11，备用；同时，第二复合云母件3上下表面涂覆0.2mm厚的KR-242A有机硅树脂，预热固化使得KR-242A有机硅树脂呈凝胶态形成第二有机硅粘结层13，备用；

步骤二，泡棉陶瓷板12放置于第一有机硅粘结层11、第二有机硅粘结层13之间，进而热压固化处理，得半成品；

步骤三，半成品上表面热压上玻璃纤维网格布形成第一玻纤增强网布20，同时半成品下表面热压上玻璃纤维网格布形成第二玻纤增强网布30，得成品热失控防护低导热云母复合件。

实施例2与实施例1的区别在：参照图3，隔热复合泡棉1包括第一有机硅粘结层11、泡棉陶瓷板12、二氧化硅气凝胶毡15和第二有机硅粘结层13。其中，泡棉陶瓷板12包括第一泡棉陶瓷板121和第二泡棉陶瓷板122。二氧化硅气凝胶毡15通过KR-242A有机硅树脂热压于第一泡棉陶瓷板121和第二泡棉陶瓷板122之间。第一有机硅粘结层11热压复合于第一泡棉陶瓷板121背向二氧化硅气凝胶毡15的表面。第二有机硅粘结层13热压复合于第二泡棉陶瓷板122背向二氧化硅气凝胶毡15的表面。

实施例3与实施例1的区别在：参照图4，隔热复合泡棉1包括第一有机硅粘结层11、泡棉陶瓷板12、第一耐高温硅胶泡棉14、二氧化硅气凝胶毡15、第二耐高温硅胶泡棉16和第二有机硅粘结层13。其中，泡棉陶瓷板12包括第一泡棉陶瓷板121和第二泡棉陶瓷板122。第一耐高温硅胶泡棉14和第二耐高温硅胶泡棉16均为耐高温硅胶泡棉。

参照图4，二氧化硅气凝胶毡15复合于第一耐高温硅胶泡棉14、第二耐高温硅胶泡棉16之间。第一耐高温硅胶泡棉14背向二氧化硅气凝胶毡15的表面复合于第一泡棉陶瓷板121。第二耐高温硅胶泡棉16背向二氧化硅气凝胶毡15的表面复合于第二泡棉陶瓷板122。第一有机硅粘结层11热压复合于第一泡棉陶瓷板121背向第一耐高温硅胶泡棉14的表面。第二有机硅粘结层13热压复合于第二泡棉陶瓷板122背向第二耐高温硅胶泡棉16的表面。

实施例4与实施例1的区别在：参照图5，第一复合云母件2和第二复合云母件3的结构相同。以第一复合云母件2为例，第一复合云母件2包括两层云母纸层21、一层第三有机硅粘结层22、一层增强网布层23。具体地，第三有机硅粘结层22热压一体成型于两层云母纸层21之间，将云母纸层21热压固定在一起。第三有机硅粘结层22采用的是KR-242A有机硅树脂，云母纸层21采用的是60-80微米的金云母纸。增强网布层23热压一体成型于第三有机硅粘结层22内部。

参照图6，增强网布层23由经纬线编织而成的网格布，组织结构为平织组织，经线密度为24根/10cm，纬线密度为24根/10cm。增强网布层23的经线和纬线组成相同，以增强网布层23的经线为例，增强网布层23的经线包括沿纬线方向相互间隔排列的无机增强丝231和弹性丝232。其中，无机增强丝231为无碱玻璃加捻纱，无碱玻璃加捻纱中无碱玻璃纤维的单丝直径为24微米，无碱玻璃纤维的加捻数量控制在20根。弹性丝232为50D的凯夫拉纤维线。

第一复合云母件2的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，一金云母纸下表面涂覆一层KR-242A有机硅树脂，预固化使得KR-242A有机硅树脂呈凝胶态，备用；

步骤二，将增强网布覆盖在KR-242A有机硅树脂层上表面，在增强网布上表面涂覆一层KR-242A有机硅树脂，预固化使得KR-242A有机硅树脂呈凝胶态，备用；

步骤三，将另一金云母纸覆盖在KR-242A有机硅树脂层上表面，热压固化成型，将两层金云母纸热压固定在一起，得成品第一复合云母件。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，其特征在于：包括隔热复合泡棉（1），所述隔热复合泡棉（1）上表面复合有第一复合云母件（2）；所述隔热复合泡棉（1）下表面复合有第二复合云母件（3）；所述隔热复合泡棉（1）包括第一有机硅粘结层（11）、泡棉陶瓷板（12）和第二有机硅粘结层（13），泡棉陶瓷板（12）复合于第一有机硅粘结层（11）和第二有机硅粘结层（13）之间；所述第一有机硅粘结层（11）复合于第一复合云母件（2）和第一有机硅粘结层（11）之间；所述第二有机硅粘结层（13）复合于第二复合云母件（3）和第二有机硅粘结层（13）之间。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，其特征在于：所述第一复合云母件（2）背向隔热复合泡棉（1）的表面固定连接有第一玻纤增强网布（20）；所述第二复合云母件（3）背向隔热复合泡棉（1）的表面固定连接有第二玻纤增强网布（30）。

3.根据权利要求1所述的一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，其特征在于：所述泡棉陶瓷板（12）包括第一泡棉陶瓷板（121）和第二泡棉陶瓷板（122），所述隔热复合泡棉（1）还包括二氧化硅气凝胶毡（15），所述二氧化硅气凝胶毡（15）复合于第一泡棉陶瓷板（121）和第二泡棉陶瓷板（122）之间。

4.根据权利要求1所述的一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，其特征在于：所述泡棉陶瓷板（12）包括第一泡棉陶瓷板（121）和第二泡棉陶瓷板（122），所述隔热复合泡棉（1）还包括第一耐高温硅胶泡棉（14）、二氧化硅气凝胶毡（15）、第二耐高温硅胶泡棉（16），所述二氧化硅气凝胶毡（15）复合于第一耐高温硅胶泡棉（14）、第二耐高温硅胶泡棉（16）之间；所述第一耐高温硅胶泡棉（14）复合于第一泡棉陶瓷板（121）、二氧化硅气凝胶毡（15）之间；所述第二耐高温硅胶泡棉（16）复合于第二泡棉陶瓷板（122）、二氧化硅气凝胶毡（15）之间。

5.根据权利要求1所述的一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，其特征在于：所述第一复合云母件（2）和第二复合云母件（3）的结构相同；所述第一复合云母件（2）包括云母纸层（21）、第三有机硅粘结层（22）、增强网布层（23），所述第三有机硅粘结层（22）一体成型于相邻所述云母纸层（21）之间；所述增强网布层（23）一体成型于第三有机硅粘结层（22）。

6.根据权利要求5所述的一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，其特征在于：所述增强网布层（23）是由经纬线编织而成的网格布；所述增强网布层（23）的经线和纬线组成相同；所述增强网布层（23）的经线包括无机增强丝（231）和弹性丝（232），所述无机增强丝（231）和弹性丝（232）沿纬线方向相互间隔排列。

7.根据权利要求6所述的一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，其特征在于：所述增强网布层（23）为平织组织，经线密度为24-36根/10cm，纬线密度为24-36根/10cm。

8.根据权利要求6所述的一种应用于电芯之间的热失控防护低导热云母复合件，其特征在于：所述无机增强丝（231）为无碱玻璃加捻纱，无碱玻璃加捻纱中无碱玻璃纤维的单丝直径为24微米，无碱玻璃纤维的加捻数量控制在16-24根；所述弹性丝（232）为50-100D的凯夫拉纤维线。

Images