CN220341334U - 一种用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板及其电芯隔热片 - Google Patents
一种用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板及其电芯隔热片 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板及其电芯隔热片，属于电芯隔热材料技术领域。所述绝热板包括：含气相二氧化硅粉体的纳米芯材层以及包材，所述包材套设在所述纳米芯材层外并塑封，所述包材完全包覆所述纳米芯材层；在所述绝热板内嵌设有耐高温网格布。本实用新型提供的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，采用含气相二氧化硅粉体压制成的纳米芯材层，通过在绝热板内嵌设有耐高温网格布，既能起到增强绝热板强度的作用，还不会影响绝热板的耐热性能，本实用新型的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，厚度在1‑5mm左右，耐受温度1000℃以上，高温下导热系数低，具有优异的防火隔热性能，用作电芯之间的隔热材料。
Description
技术领域
本实用新型涉及电芯隔热材料技术领域，具体涉及一种用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板及其电芯隔热片。
背景技术
高温纳米绝热板(以下简称为高温板)主材为特殊的无机纳米级耐火粉末，形成了微小的纳米级气孔，其导热系数比静止空气还要小，在高温下，导热系数是传统纤维类的保温材料的1/4，是传统保温材料优良替代品。
随着动力电池的发展，电池的能量密度提高的同时，电池的热稳定性还没得到充分的解决，比如，现在的新能源汽车的动力电池中某一个电芯出现热失控会快速蔓延至整个电池包，进而造成车辆失火威胁人身安全，据国标GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》要求：电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。目前的电芯隔热片主要采用的是气凝胶片，一般情况隔热片的厚度<5mm，存在的问题是：硅气凝胶耐温在600℃左右，电芯热失控温度可以快速达到900℃以上，硅气凝胶会快速烧结失效；如果采用其它的耐高温气凝胶(如氧化铝气凝胶)，会有成本过高的问题。
高温板同样可以应用于电芯之间的隔热，主材为气相二氧化硅粉体，与硅气凝胶一样属于纳米微孔隔热材料，都拥有低导热的性质，且还具有耐1000℃以上、成本较低的优点，非常适合电芯隔热用途。气相二氧化硅压制成的板材存在脆性较大，在后面工序中会有易碎的问题，特别高温板压薄后抗自重强度降低容易导致裂纹、断裂的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板及其电芯隔热片，以解决现有气相二氧化硅压制成的板材存在脆性较大，在后面工序中会有易碎的问题，特别高温板压薄后抗自重强度降低容易导致裂纹、断裂的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
本实用新型提供一种用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，所述绝热板包括：含气相二氧化硅粉体的纳米芯材层以及包材，所述包材套设在所述纳米芯材层外并塑封，所述包材完全包覆所述纳米芯材层；
在所述绝热板内嵌设有耐高温网格布。
进一步地，在所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板中，所述耐高温网格布嵌设在所述纳米芯材层内。
进一步地，在所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板中，所述耐高温网格布的长宽尺寸小于所述绝热板的长宽尺寸。
进一步地，在所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板中，所述绝热板的厚度为1-5mm。
进一步地，在所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板中，所述耐高温网格布的厚度为0.1-0.5mm。
进一步地，在所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板中，所述包材由无纺布热合而成。
进一步地，在所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板中，，所述包材具有多个透气孔。
进一步地，在所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板中，所述耐高温网格布为玻璃纤维或陶瓷纤维。
本实用新型提供一种电芯隔热片，其特征在于，包括上述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板,在所述超薄高温纳米绝热板两侧均覆有阻隔膜进行真空包装后与电芯依次叠放。
进一步地，在所述的电芯隔热片中，所述阻隔膜在所述超薄高温纳米绝热板的四周边缘形成封边。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提供的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，采用含气相二氧化硅粉体压制成的纳米芯材层，通过在绝热板内嵌设有耐高温网格布，既能起到增强绝热板强度的作用，还不会影响绝热板的耐热性能，本实用新型的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，厚度在1-5mm左右，耐受温度1000℃以上，高温下导热系数低，具有优异的防火隔热性能，用作电芯之间的隔热材料。
本实用新型提供的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，通过将耐高温网格布嵌设在所述纳米芯材层内，增强纳米芯材层整体强度，更有利于防止纳米芯材层出现裂纹、断裂的情况。
本实用新型还提供电芯隔热片，将本实用新型的超薄高温纳米绝热板根据电芯尺寸进行裁切，通过pet膜、镀铝膜、铝塑膜等阻隔膜对裁切后的高温板进行真空封装，形成电芯隔热片，并且还在超薄高温纳米绝热板的四周边缘形成封边，既能进一步提高整体强度，且在车辆使用过程中起到防水、防振动塌陷的作用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为实施例1中的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板的结构示意图一；
图2为实施例1中的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板的结构示意图二；
图3为实施例1中的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板的侧视结构示意图；
图4为实施例1中的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板的局部剖视结构示意图一；
图5为实施例2中电芯隔热片的结构示意图；
图6为实施例2中电芯隔热片与电芯组装的结构示意图
附图中标记及对应的零部件名称：
图中：10-纳米芯材层，20-包材，30-耐高温网格布，40-阻隔膜，50-封边,60-电芯隔热片，70-电芯。
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。
实施例1
请参照图1-4，本实用新型的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，用于制备电芯隔热片。
本实用新型的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，所述绝热板包括：含气相二氧化硅粉体的纳米芯材层10以及包材20，所述包材20套设在所述纳米芯材层10外并塑封，所述包材20完全包覆所述纳米芯材层10；
在所述绝热板内嵌设有耐高温网格布30。
本实用新型以含气相二氧化硅粉体作为纳米芯材的主要成分，除了气相二氧化硅粉体外还包括红外遮光剂、增强纤维等组分。
现有技术中，硅气凝胶耐温在600℃左右，电芯热失控温度可以快速达到900℃以上，硅气凝胶会快速烧结失效；如果采用其它的耐高温气凝胶(如氧化铝气凝胶)，会有成本过高的问题。本实用新型采用的气相二氧化硅粉体，与硅气凝胶一样属于纳米微孔隔热材料，都拥有低导热的性质，且还具有耐1000℃以上、成本较低的优点，非常适合电芯隔热用途。因此，本实用新型通过含气相二氧化硅粉体压制成的纳米芯材层10具有耐高温、低热导且成本低，适用性高的优点。
本实用新型通过用包材20对纳米芯材粉料进行装袋、压制、塑封，包材20完全包覆纳米芯材层10，既能提高纳米芯材的压制效果，还能防止出现掉粉落粉的情况。
为了克服气相二氧化硅压制成的板材存在脆性较大，在后面工序中会有易碎的问题，特别高温板压薄后抗自重强度降低容易导致裂纹、断裂的情况，本实用新型通过在绝热板内嵌设有耐高温网格布30，既能起到增强绝热板强度的作用，还不会影响绝热板的耐热性能。
在一些实施方式中，所述耐高温网格布30嵌设在所述纳米芯材层10内。通过将耐高温网格布30嵌设在所述纳米芯材层10内，增强纳米芯材层10整体强度，更有利于防止纳米芯材层10出现裂纹、断裂的情况。
在一些实施方式中，所述耐高温网格布30的长宽尺寸小于所述绝热板的长宽尺寸。耐高温网格布30位于绝热板内，起到提高绝热板强度的效果。
在一些实施方式中，所述绝热板的厚度为1-5mm，厚度可以为1mm、1.2mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、2.6mm、2.8mm、3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.2mm、4.5mm、4.8mm或5mm。
在一些实施方式中，，所述耐高温网格布30的厚度为0.1-0.5mm，厚度可以为0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm或0.5mm。
在一些实施方式中，所述包材20由无纺布热合而成。包材20是无纺布通过加热粘合制备而成。
在一些实施方式中，所述包材20具有多个透气孔。通过设置的透气孔提高绝热板的透气性。
在一些实施方式中，所述耐高温网格布30为玻璃纤维或陶瓷纤维。这样的耐高温网格布30耐温性能好，强度高。
本实用新型的绝热板加工过程为：将气相二氧化硅粉末、红外遮光剂和增强纤维等原料通过高速机械混合得到纳米芯材粉料，按照无纺布袋尺寸将裁切好的耐高温网格布30放入到无纺布袋中，然后将纳米芯材粉料转入到无纺布袋中，通过振动台均匀粉料后，置于平板压机下压制成型，获得本实用新型的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板。
高温纳米绝热板的板材厚度可以根据装入无纺布袋中纳米芯材粉料重量调整。在使用中，根据隔热片的长宽尺寸，对绝热板进行切割，在通过塑封机塑封，防止掉粉污染封装膜材，进而方便进行真空封装。
实施例2
请参照图5-6，本实用新型的电芯隔热片，包括实施例1中用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，为其实际应用情况。本实施例中的电芯隔热片60，包括实施例1中的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板,在所述超薄高温纳米绝热板两侧均覆有阻隔膜40进行真空包装。所述阻隔膜40在所述超薄高温纳米绝热板的四周边缘形成封边50。将本实用新型的超薄高温纳米绝热板根据电芯尺寸进行裁切，通过pet膜、镀铝膜、铝塑膜等阻隔膜对裁切后的高温板进行真空封装，形成电芯隔热片，并且还在超薄高温纳米绝热板的四周边缘形成封边，既能进一步提高整体强度，且在车辆使用过程中起到防水、防振动塌陷的作用。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，其特征在于，所述绝热板包括：含气相二氧化硅粉体的纳米芯材层(10)以及包材(20)，所述包材(20)套设在所述纳米芯材层(10)外并塑封，所述包材(20)完全包覆所述纳米芯材层(10)；
在所述绝热板内嵌设有耐高温网格布(30)。
2.根据权利要求1所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，其特征在于，所述耐高温网格布(30)嵌设在所述纳米芯材层(10)内。
3.根据权利要求1所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，其特征在于，所述耐高温网格布(30)的长宽尺寸小于所述绝热板的长宽尺寸。
4.根据权利要求1所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，其特征在于，所述绝热板的厚度为1-5mm。
5.根据权利要求1所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，其特征在于，所述耐高温网格布(30)的厚度为0.1-0.5mm。
6.根据权利要求1所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，其特征在于，所述包材(20)由无纺布热合而成。
7.根据权利要求6所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，其特征在于，所述包材(20)具有多个透气孔。
8.根据权利要求1所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板，其特征在于，所述耐高温网格布(30)为玻璃纤维或陶瓷纤维。
9.一种电芯隔热片，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的用于电芯隔热的超薄高温纳米绝热板,在所述超薄高温纳米绝热板两侧均覆有阻隔膜(40)进行真空包装。
10.根据权利要求9所述的电芯隔热片，其特征在于，所述阻隔膜(40)在所述超薄高温纳米绝热板的四周边缘形成封边(50)。
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