CN217622566U - 一种隔热绝缘复合板及隔热绝缘罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池安全技术领域，具体涉及一种隔热绝缘复合板及隔热绝缘罩。所述隔热绝缘复合板，包括气凝胶层、粘结层、PET层及PC层，所述粘结层包括第一粘结层和第二粘结层，所述气凝胶层两侧由内至外依次设置有第一粘结层、PET层，所述PC层通过第二粘结层与单一侧PET层贴合。所述隔热绝缘罩以所述隔热绝缘复合板吹塑或热压成型制得。本实用新型结构清晰、层次分明，采用耐温隔热性能好的气凝胶作为核心隔热层，当电芯出现热失控现象时，延缓电池组之间的热传递现象，防止爆炸，为逃生提供足够的时间。本申请提高了现有电池的安全性，符合电芯轻量化设计的要求，具有良好的机械性能和耐温隔热性能。

Description

一种隔热绝缘复合板及隔热绝缘罩

技术领域

本实用新型涉及动力电池安全技术领域，具体涉及一种隔热绝缘复合板及隔热绝缘罩。

背景技术

当今社会面对的环境问题越来越多，日益紧张的能源问题使得清洁能源、环保、可持续发展成为现代社会发展的主题，大力开发清洁能源的电动汽车也成为汽车行业发展的趋势。动力电池作为电动汽车的能量来源，其安全性成为电动汽车发展应用过程中各方最关注的焦点问题之一。

电动汽车的首要安全性问题是在极端条件下电池可能会出现的热失控现象，常见的较为严重的情况是电池过充导致温度过高从而引发热失控。热失控后的电池发生剧烈升温，温度可高达1000℃，并可以观察到冒烟、起火与爆炸等现象。热失控触发后，局部单体热失控后释放的热量向周围传播，将可能加热周围电池并造成周围电池的热失控，也称之为热失控在电池组内的“扩展”。单体电池热失控所释放的能量是有限的，但是如果发生链式反应造成热失控的扩展，整个电池组的能量通过热失控释放出来，致使电动汽车着火爆炸，将会造成极大危害。

现阶段，电动汽车主要以锂离子电池作为动力电池，电池模组在充放电过程中收缩膨胀，主要使用绝缘罩(聚碳酸酯材料)进行绝缘防护，以及硅橡胶吸收充放电过程的应力起到缓冲作用。然而上述结构的耐温隔热性能差，无法有效为动力电池电芯之间以及模组与壳体之间提供隔热，当电芯着火时无法有效地阻断或延缓火势蔓延为逃生提供足够的时间，造成难以估量的人身伤亡及财产损失。此外，硅橡胶本体密度高，亦不符合目前电动汽车领域电池轻量化设计的发展要求。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隔热绝缘复合板及用于动力电池的隔热绝缘罩，克服现有隔热绝缘装置耐温隔热性能差、质量较重、安全性低的缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：提供一种隔热绝缘复合板及用于动力电池的隔热绝缘罩，所述隔热绝缘复合板包括气凝胶层、粘结层、PET层及PC层，所述粘结层包括第一粘结层和第二粘结层，所述气凝胶层两侧由内至外依次设置有第一粘结层、PET层，所述PC层通过第二粘结层与单一侧PET层贴合，所述隔热绝缘罩是以上述隔热绝缘复合板吹塑或热压成型制得。其中，PET即为聚对苯二甲酸乙二醇酯，PC即为使用聚碳酸酯为主合成的工程塑料。

其中，所述气凝胶层为预氧丝气凝胶层。

其中，所述预氧丝气凝胶层的厚度为1～4mm。

其中，所述PET层的宽度为0.05±0.01mm。

其中，所述PET层的宽度大于所述气凝胶层的宽度。

其中，所述第一粘结层为热熔胶层。

其中，所述热熔胶层为热熔环氧树脂胶层。

其中，所述第二粘结层为丙烯酸酯胶层。

其中，所述PC层的厚度为0.5±0.01mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用气凝胶作为核心隔热层，耐温隔热性能好，当电芯出现热失控的时候气凝胶可以保障电池组在发生燃烧时延缓爆炸，为逃生提供足够的时间，提高了现有电池的安全性；

(2)本实用新型结构清晰、层次分明，所用气凝胶密度小、质量轻，所采用的七层结构轻便纤薄，复合板最小厚度可达1.71mm，符合电芯轻量化设计的要求；

(3)本实用新型多层结构的组合相辅相成，具有良好的机械性能和耐温隔热性能，其中PC层优异的加工性能可以很好地满足客户的结构需求，其中两侧PET层与热熔胶层通过加工与气凝胶层紧密贴合，既保护了气凝胶层，又提高了气凝胶层的抗拉性，其中气凝胶层的低导热系数使得复合板在贴合电芯的时候可以有效减低温度的传导，提高了电池的工作效率，降低了热失控在电池组内的“扩展”的可能。

附图说明

图1所示为本实用新型一种隔热绝缘复合板的三维结构示意图；

图2所示为本实用新型一种隔热绝缘复合板的平面结构示意图；

图3所示为本实用新型隔热绝缘罩的结构示意图；

标号说明：1、气凝胶层，2、第一粘结层，3、PET层，4、第二粘结层，5、PC层。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

参照附图1，本实用新型的设计构思是，提供一种用于动力电池的隔热绝缘复合板，所述隔热绝缘复合板包括气凝胶层(1)、粘结层、PET层(3)及PC层(5)，所述粘结层包括第一粘结层(2)和第二粘结层(4)，所述气凝胶层(1)两侧由内至外依次设置有第一粘结层(2)、PET层(3)，所述PC层(5)通过第二粘结层(4)与单一侧PET层(3)贴合；提供一种以上述隔热绝缘复合板为原理吹塑或者热压成型制得的隔热绝缘罩。

进一步地，气凝胶层(1)为预氧丝气凝胶层。

进一步地，预氧丝气凝胶层的厚度为1～4mm。

从上述描述可知，预氧丝气凝胶是采用预氧丝为基材，通过纳米复合工艺采用SiO2气凝胶粉末复合而成的一种柔性绝热材料。具有导热系数低、保温效果好、不燃，密度小等特点，可以为动力电池节省更多空间，并且保温效果及温度更稳定。低的导热系数可以有效阻隔电芯在大倍率下充放电急剧产生的热量扩散；当电芯发生热失控时，气凝胶拥有的UL94 V0级不燃的性能能够有效阻断或延缓火势蔓延，可以保障电池组在发生燃烧时延缓爆炸，为逃生提供足够的时间；但是自身强度弱需要被PET层(3)保护，加工过程中是将气凝胶包封在PET层(3)内。

进一步地，第一粘结层(2)为热熔胶层。

进一步地，热熔胶层采用的热熔胶层为热熔环氧树脂胶层。

进一步地，热熔环氧树脂胶层的厚度为0.03±0.01mm。

从上述描述可知，热熔胶层未加热前无粘性，受热激活后具有粘性，热熔胶层本身抗拉性能弱，故需要PET层(3)承载，均匀涂布在PET层(3)上，可以提高自身的抗拉性能。

进一步地，PET层(3)的宽度大于气凝胶层(1)的宽度。

进一步地，PET层(3)宽出气凝胶层(1)的边距≥5mm。

从上述描述可知，PET层(3)宽于气凝胶层(1)，宽出部分的PET层(3)，通过热熔胶层粘结起到包边的作用，更好地保护气凝胶层(1)。

进一步地，PET层(3)的厚度为0.05±0.01mm。

从上述描述可知，PET层(3)具有良好的力学性能，其优异的抗拉强度和表面能可以有效地和热熔胶承载结合。

进一步地，第二粘结层(4)为丙烯酸酯胶层。

进一步地，丙烯酸酯胶层的厚度为0.05±0.01mm。

从上述描述可知，丙烯酸酯胶层的主要成份为丙烯酸基团，能够很好的将PET层(3)与PC层(5)紧密连接起来。

进一步地，PC层(5)为的厚度为0.5±0.01mm。

从上述描述可知，PC层(5)是使用聚碳酸酯为主合成的工程塑料，其具有尺寸稳定性和易加工成型以及绝缘的性能，可以通过吸塑或者热压等加工工艺制作成客户需求的结构，一般为电芯绝缘罩的主体结构，本PC层(5)哑光的一面贴合丙烯酸酯层，旨在增加表面积，帮助提高贴合后的强度。

进一步地，丙烯酸酯胶层与PC层(5)通过覆胶机互相贴合，两者结合后的剪切强度≥1.5MPa。

从上述描述可知，丙烯酸酯胶层PC层(5)通过覆胶机互相贴合，两者结合后的剪切强度大于1.5MPA，增加了后续加工成型的隔热绝缘罩的强度。

应用场景：本实用新型主要应用于电动汽车动力电池的隔热绝缘装置。

实施例一

请参照图1所示，本实用新型的实施例一为：

本实用新型提供了一种用于动力电池的隔热绝缘复合板，一共由七层组成，第一层PET层(3)，第二层为第一粘结层(2)，所述第一粘结层为热熔胶层，第三层气凝胶层(1)，第四层为第一粘结层(2)，所述第一粘结层为热熔胶层，第五层PET层(3)，第六层为第二粘结层(4)，所述第二粘结层为丙烯酸酯胶层，第七层PC层(5)。

第一层PET层(3)的厚度为0.05mm。

第二层热熔胶层的厚度为0.03mm。

第三层气凝胶层(1)为预氧丝气凝胶的厚度为2mm。

第四层热熔胶层与第二层热熔胶层相同。

第五层PET层(3)与第一层PET层(3)相同。

第六层丙烯酸酯胶层的厚度为0.05mm。

第七层PC层(5)的厚度为0.5mm。

两侧PET层(3)的宽度比气凝胶层(1)的宽度宽5mm。

丙烯酸酯胶层与PC层(5)通过覆胶机互相贴合，结合后的剪切强度为1.5MPA。

请参照图1所示，本实用新型的实施例二为：

本实用新型提供了一种用于动力电池的隔热绝缘复合板，一共由七层组成，第一层PET层(3)，第二层热熔胶层，第三层气凝胶层(1)，第四层热熔胶层，第五层PET层(3)，第六层丙烯酸酯胶层，第七层PC层(5)。

第一层PET层(3)的厚度为0.05mm。

第二层热熔胶层的厚度为0.03mm。

第三层气凝胶层(1)为预氧丝气凝胶的厚度为1mm。

第四层热熔胶层与第二层热熔胶层相同。

第五层PET层(3)与第一层PET层(3)相同。

第六层丙烯酸酯胶层的厚度为0.05mm。

第七层PC层(5)的厚度为0.5mm。

两侧PET层(3)的宽度比气凝胶层(1)的宽度宽5mm。

丙烯酸酯胶层与PC层(5)通过覆胶机互相贴合，结合后的剪切强度为1.5MPA。

综上所述，本实用新型提供的一种用于动力电池的隔热绝缘复合板，结构清晰、层次分明。核心隔热绝缘层为气凝胶层(1)，绝热性能好，但是抗拉性能小，经过热熔胶层的粘结于两侧PET层(3)，PET层(3)以优异抗拉强度为气凝胶层(1)提供保护的同时还提升了气凝胶层(1)的抗拉强度，与PC层(5)的结合使得该隔热绝缘板的加工性能大大提升，具有良好的耐温隔热性能和机械加工性能，即符合电池轻量化设计的要求，又能够有效减少“热失控”现象及其电池之间的传导，为人们提供了更多的应险逃生时间的同时，还提高了电池工作效率。

实施例三

请参照图2所示，本实用新型的实施例三为：一种隔热绝缘罩，以实施例一或二中所述的隔热绝缘复合板通过吸塑或者热压加工制得。

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及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种隔热绝缘复合板，其特征在于，包括气凝胶层、粘结层、PET层及PC层；

所述粘结层包括第一粘结层和第二粘结层；

所述气凝胶层两侧由内至外依次设置有第一粘结层、PET层；

所述PC层通过第二粘结层与单一侧PET层贴合。

2.根据权利要求1所述的一种隔热绝缘复合板，其特征在于，所述气凝胶层为预氧丝气凝胶层。

3.根据权利要求2所述的一种隔热绝缘复合板，其特征在于，所述预氧丝气凝胶层的厚度为1～4mm。

4.根据权利要求1所述的一种隔热绝缘复合板，其特征在于，所述PET层的厚度为0.05±0.01mm。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种隔热绝缘复合板，其特征在于，所述PET层的宽度大于所述气凝胶层的宽度。

6.根据权利要求1所述的一种隔热绝缘复合板，其特征在于，所述第一粘结层为热熔胶层。

7.根据权利要求6所述的一种隔热绝缘复合板，其特征在于，所述热熔胶层为热熔环氧树脂胶层。

8.根据权利要求1所述的一种隔热绝缘复合板，其特征在于，所述第二粘结层为丙烯酸酯胶层。

9.根据权利要求1所述的一种隔热绝缘复合板，其特征在于，所述PC层的厚度为0.5±0.01mm。

10.一种隔热绝缘罩，其特征在于，所述隔热绝缘复合板以权利要求1-9中任意一项所述的隔热绝缘复合板吹塑或热压成型制得。

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