TW201904761A - 一種絕緣複合板材 - Google Patents
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Abstract
本案提供一種絕緣複合板材，包括：板材上層、板材下層和板材中層，所述板材上層和所述板材下層由熱塑性材料製成；所述板材中層位於所述板材上層和所述板材下層之間，所述板材中層為金屬網；所述板材中層的上表面和所述板材上層的下表面粘結在一起，所述板材中層的下表面和所述板材下層的上表面粘結在一起。本案提供的絕緣複合板材具有良好的絕緣性能並可以遮罩電磁干擾。
Description
本案涉及一種絕緣複合板材，尤其涉及一種具有電磁遮罩功能的絕緣複合板材，以用於需要同時實現電磁遮罩和絕緣的應用。
絕緣板材被用於隔離各類電子裝置或部件，以避免電子裝置或部件之間、或電子裝置或部件中電子元氣件因短路，擊穿等引起的失效，並降低電子裝置或部件起火的風險，從而保障各類電子元氣件的正常工作。針對絕緣板材的不同用途，要求絕緣薄膜具有不同工作特性。
因此，期望提供一種性能優良的絕緣板材。
根據本案的第一方面，提供一種絕緣複合板材，該絕緣複合板材包括： 板材上層和板材下層，所述板材上層和所述板材下層由熱塑性材料製成；和 板材中層，所述板材中層位於所述板材上層和所述板材下層之間，所述板材中層為金屬網； 所述板材中層的上表面和所述板材上層的下表面粘結在一起，所述板材中層的下表面和所述板材下層的上表面粘結在一起。
如前述的板材，所述板材上層和所述板材下層在所述金屬網的網孔的位置處粘結為一體。
如前述的板材，其中： 所述的絕緣複合板材被構造用於成型為電池包蓋形狀； 所述電池包蓋被構造用於裝配在電池包殼體上。
如前述的板材，其中： 所述的絕緣複合板材被成型為具有自其四周邊緣延伸出的四壁，以形成電池包蓋。
如前述的板材，其中： 所述熱塑性材料是熱塑性樹脂。
如前述的板材，其中： 所述的絕緣複合板材採用流延熱壓成型或共擠製程製成； 在製作程序中，所述板材上層及/或板材下層上的熱塑性材料在熔融狀態下通過金屬網上的網孔，接觸金屬網另一側的板材下層或板材上層，在熔融狀態的熱塑性材料凝固後，所述板材上層和板材下層結成一體，從而將所述金屬網鎖結在所述板材上層和板材下層之間。
如前述的板材，所述板材上層和所述板材下層在不需要使用額外的媒體的情況下粘結在一起。
如前述的板材，製成所述板材上層和所述板材下層的所述熱塑性樹脂在熔融狀態下透過所述金屬網的網孔，從而所述板材上層和所述板材下層粘結在一起。
如前述的板材，所述板材上層和所述板材下層由同種材料製成。
如前述的板材，所述板材上層和所述板材下層由不同種的材料製成。
如前述的板材，所述熱塑性材料可選自PP、PC或PET。
如前述的板材，所述熱塑性材料為PP。
如前述的板材，所述板材上層和所述板材下層中不含阻燃劑。
如前述的板材，所述板材上層和所述板材下層中含有阻燃劑。
如前述的板材，所述阻燃劑為有鹵阻燃劑或無鹵阻燃劑，所述有鹵阻燃劑為含溴阻燃劑或含氯阻燃劑，所述無鹵阻燃劑為含磷阻燃劑或含氮或含矽或含硫或無機類阻燃劑。
如前述的板材，在所述板材上層和所述板材下層中使用了阻燃劑的情況下，所述板材的阻燃等級為V-2或VTM-2以上，或者V-0或VTM-0，並符合Rohs標準。
如前述的板材，所述金屬網由銅、或其他金屬、或合金製成。
如前述的板材，所述金屬網由銅或其合金製成。
如前述的板材，所述金屬網的規格為20-400目，或者50-100目。
如前述的板材，所述板材上層厚度為0.05-4.0mm，或者為0.43-2mm；所述板材中層厚度為0.05-0.4mm；所述板材下層厚度0.05-4.0mm，或者為0.43-2mm。
如前述的板材，所述板材的厚度0.15-5.0mm，或者為0.75-4mm，或者為1.5-3mm，所述板材的CTI為250伏特以上，或者為600伏特以上，所述板材的RTI為90℃以上。
如前述的板材，所述板材採用流延熱壓成型或共擠的製程製作而成。
根據本案的第二方面，提供一種生產絕緣複合板材的方法，所述方法包括： (a) 在擠出機上擠出第一熱塑性材料的顆粒使其熔化，形成熔融狀態的第一熱塑性材料； (b) 所述熔融狀態的第一熱塑性材料從所述擠出機流出後通過連接管道進入機頭口模，並在機頭口模內形成為第一片狀熱塑性材料； (c)提供金屬網； (d) 將所述金屬網和所述第一片狀熱塑性材料同時輸送至所述冷卻成型輥，使得所述第一片狀熱塑性材料被壓合在所述金屬網的一面上，形成由所述第一片狀熱塑性材料和所述金屬網構成的壓合片； (f) 在擠出機上擠出第二熱塑性材料的顆粒使其熔化，形成熔融狀態的第二熱塑性材料； (g) 所述熔融狀態的第二熱塑性材料從所述擠出機流出後通過所述連接管道進入所述機頭口模，並在所述機頭口模內形成為第二片狀熱塑性材料； (h) 將所述壓合片和所述第二片狀熱塑性材料同時輸送至所述冷卻成型輥，使得所述第二片狀熱塑性材料被壓合在所述金屬網的另一面上，形成具有由金屬網構成的板材中間層和分別由所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料形成的板材上層和板材下層的所述絕緣複合板材。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，所述第一熱塑性材料和所述第二熱塑性材料均選自PP、PC或PET。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，所述第一熱塑性材料和所述第二熱塑性材料相同或不同。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，其中通過從金屬網料卷退卷提供所述金屬網來向所述冷卻成型輥輸送所述金屬網。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，步驟（d）中形成的所述壓合片被收卷成壓合片料卷，通過從所述壓合片料卷退卷所述壓合片來向所述冷卻成型輥輸送所述壓合片。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，通過控制所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料離開所述機頭口模的速度和所述冷卻成型輥的轉速來決定所述板材上層和所述板材下層的厚度。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，包括在步驟(h)之前加熱所述壓合片的步驟(i)。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，所述板材上層及/或板材下層上的熱塑性材料在熔融狀態下通過金屬網上的網孔，接觸金屬網另一側的板材下層或板材上層，從而在熔融狀態的所述熱塑性材料凝固後，所述板材上層和板材下層結成一體，從而將所述金屬網鎖結在所述板材上層和板材下層之間。
根據本申請的第三方面，提供一種生產絕緣複合板材的方法，所述方法包括： (a) 在第一擠出機上擠出第一熱塑性材料的顆粒使其熔化，形成熔融狀態的第一熱塑性材料； (b) 所述熔融狀態的第一熱塑性材料從所述第一擠出機流出後通過第一連接管道進入第一機頭口模，並在所述第一機頭口模內形成為第一片狀熱塑性材料； (c) 在第二擠出機上擠出第二熱塑性材料的顆粒使其熔化，形成熔融狀態的第二熱塑性材料； (d) 所述熔融狀態的第二熱塑性材料從所述第二擠出機流出後通過第二連接管道進入第二機頭口模，並在第二機頭口模內形成為第二片狀熱塑性材料； (e)提供金屬網； (f) 將所述金屬網、所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料同時輸送至冷卻成型輥，使得所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料分別被壓合在所述金屬網的相對的兩面上，形成具有由金屬網構成的板材中間層和分別由所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料形成的板材上層和板材下層的所述絕緣複合板材。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，所述熔融狀態的第一熱塑性材料和第二熱塑性材料通過金屬網上的網孔而彼此接觸，從而在熔融狀態的第一熱塑性材料和第二熱塑性材料凝固後，彼此結成一體，從而將所述金屬網鎖結在所述板材上層和板材下層之間。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，所述第一熱塑性材料和所述第二熱塑性材料均選自PP、PC或PET。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，所述第一熱塑性材料和所述第二熱塑性材料相同或不同。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，其中通過從金屬網料卷退卷提供所述金屬網來向所述冷卻成型輥輸送所述金屬網。
如前述的生產絕緣複合板材的方法，通過控制所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料離開所述機頭口模的速度和所述冷卻成型輥的轉速來決定所述板材上層和所述板材下層的厚度。
本案提供的複合板材具有優良的絕緣性能以及電子遮罩功能，可適用於隔離各種電子元件。
下面將參考構成本說明書一部分的附圖對本案的各種具體實施方式進行描述。應該理解的是，雖然在本案中使用表示方向的術語，諸如「前」、「後」、「上」、「下」、「左」、「右」、等方向或方位性的描述本案的各種示例結構部分和元件，但是在此使用這些術語只是為了方便說明的目的，基於附圖中顯示的示例方位而決定的。由於本案所揭示的實施例可以按照不同的方向設置，所以這些表示方向的術語只是作為說明而不應視作為限制。在以下的附圖中，同樣的零部件使用同樣的附圖號，相似的零部件使用相似的附圖號，以避免重複描述。
圖1示出根據本案的一個實施例的絕緣複合板材100的剖面示意圖。如圖1所示，板材100包括粘結在一起的板材上層101、板材中層102和板材下層103。板材上層101和板材下層103由熱塑性材料製成，從而板材100具有良好的絕緣作用。該熱塑性材料可以是熱塑性樹脂。用於製成板材上層101和板材下層103的熱塑性材料可以是相同的，也可以是不同的。用於製成板材上層101和板材下層103的熱塑性材料可以為PP、PC或PET。在一個實施例中，使用PP作為板材上層101和板材下層103的材料。這是因為：（1）PP為無毒、無臭、無味的乳白色高結晶聚合物，密度為0.90-0.91g/cm3
，是目前所有塑膠中最輕的品種之一，因此選用PP做板材上層101和板材下層103的材料，可以獲得總重量更輕的板材100，以滿足實際應用（如電動汽車電池包蓋板）對板材重量的要求；（2）且PP作為疏水的高分子材料，其電絕緣性能優異，選用PP做板材上層101和板材下層103的材料可以使板材100獲得更好的絕緣性能；（3）PP的成型性能好，使得可容易通過成型製程獲得板材100；（4）PP熔點在164-170℃，具有良好的耐熱性，製品能在125℃以下長期使用，在不受外力情況下，在150℃下也不變形，從而可以滿足板材100在實際應用中（例如作為電池蓋使用時）所需的耐高溫性能；（5）PP的化學穩定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸或強氧化劑侵蝕外，對其它各種化學試劑都比較穩定，從而可以滿足實際應用環境（如電動汽車電池包蓋）對板材100的耐溶劑性能要求。
板材上層101及/或板材下層103的熱塑性材料可選擇添加阻燃劑或不添加阻燃劑。當板材上層101及/或板材下層103的熱塑性材料中添加阻燃劑時，阻燃劑為有鹵阻燃劑或無鹵阻燃劑，有鹵阻燃劑為含溴阻燃劑或含氯阻燃劑，所述無鹵阻燃劑為含磷阻燃劑或含氮或含矽或含硫或無機類阻燃劑。無論在板材上層101及/或板材下層103的熱塑性材料中添加何種阻燃劑，均滿足RoHS標準要求。並且板材阻燃等級能達到V-2或VTM-2以上，甚至可以達到V-0或VTM-0。
板材中層102位於板材上層101和板材下層103之間。板材中層102為金屬網，使得本案的絕緣複合板材100具有電磁遮罩功能。板材中層102的金屬網嵌入板材上層101和板材下層103的表面中，形成板材上層101、板材中層102和板材下層103之間的牢固連接。圖5示出該金屬網的示意結構。該金屬網可為銅或其他金屬，或是銅或其他金屬的合金。在一個實施例中，金屬網為銅或其合金。在另一個實施例中，金屬網為單質銅。由於銅的延展性好，當選用單質銅製造板材中層102的金屬網時，有利於後續熱成形加工形成金屬網。金屬網的目數和電磁遮罩效果及製品定型加工兩方面有關。對於金屬網的電磁遮罩效果而言，金屬網的目數越高越好；而對於金屬網製品定型加工而言，則金屬網的目數越低越好。綜合考慮兩方面因素，金屬網的目數規格通常為20-400目，或者可以是50-300目，或者可以是50-200目，或者可以為50-100目，或者可以是80目。金屬絲的直徑可以是0.01-0.2mm,相鄰金屬絲之間的間距可以是0.05-0.3mm，金屬網的厚度可以是0.05-0.4mm。本案公開的金屬網目數使得同時實現良好的電磁遮罩效果且方便製品定型加工。
在板材上層101、板材中層102和板材下層103的貼合程序中，板材上層101和板材下層103中的至少一個呈熔融狀態，從而熔融狀態的板材上層101及/或板材下層103的熱塑性材料滲透通過金屬網的網孔，接觸金屬網另一側的板材下層103或板材上層101。熔融的熱塑性材料冷卻凝固後，與板材下層及/或板材上層101粘結在一起，從而形成本案的絕緣複合板材。
圖2為板材100的另一個剖面示意圖，用於示意性地示出板材上層101和板材下層103透過金屬網的網孔而粘結在一起的狀態。圖2中示出，在板材中層102的金屬網的網孔105的位置處，板材上層101及/或板材下層103的熱塑性材料滲透通過金屬網的網孔105而粘結到一起。如圖2所述，板材上層101和板材下層103的透過金屬網的網孔105的部分粘結成如同一體成型一般。通過這種粘結方式，使得不需要使用其他媒體（如膠水）就可以將板材上層101和板材下層103粘結起來。並且，本案的絕緣複合板材100的板材上層101和板材下層103的這種粘結方式使得板材上層101和板材下層103如同一體成型一般，可以長時間牢固且緊密地粘結在一起，從而板材上層101、板材中層102和板材下層103不會發生分離，且板材上層101、板材中層102和板材下層103之間沒有間隙，使得水分等無法進入到板材上層101、板材中層102和板材下層103之間腐蝕板材中層102的金屬網。
本案的絕緣複合板材100的板材上層101的厚度為0.05-4.0mm，板材中層102的厚度為0.05-0.4mm、或者0.43-2mm，板材下層103厚度為0.05-4.0mm、或者0.43-2mm，板材的總厚度為0.15-5.0mm、或者為0.75-4mm、或者為1.5-3mm。本案的絕緣複合板材的厚度能滿足客戶對板材機械性能的要求。本案的絕緣複合板材100的CTI（Comparative Tracking Index，相對漏電起痕指數）可達250伏特以上，甚至可達到600伏特以上，尤其是在製作本案的絕緣複合板材100的熱塑性材料為PP，PC或PET的情況下。在例如選擇PP作為熱塑性材料製作本案的絕緣複合板材100時，本案的絕緣複合板材100可以獲得更高的CTI。本案的絕緣複合板材100的RTI（ Relative Thermal Index,相對熱指數）可以達到90℃以上。
本案的絕緣複合板材100包括以下優點：
本案的絕緣複合板材100由於具有熱塑性材料製成的板材上層101和板材下層103而具有良好的絕緣作用。並且，由於本案的絕緣複合板材100的板材中層102為金屬網，使得本案的絕緣複合板材100又同時具有電磁遮罩的功能。
發明人注意到，在需要對部件進行絕緣的應用中，一般地，使用絕緣板材實現絕緣的目的；在需要實現電磁遮罩的應用中，一般地使用金屬板實現電磁遮罩；而對於同時需要絕緣和電磁遮罩的應用，需要絕緣板材和金屬板的組合使用。而本案的絕緣複合板材100，將絕緣材料和金屬網複合到一起，從而能滿足同時需要絕緣和電池遮罩的應用需求。
另外，發明人觀察到，由於金屬板的自重較重，使得通過金屬板進行電磁遮罩導致使用金屬板的裝置或設備的重量增加，從而帶來裝置或設備的能耗增加等各種問題。而本案的絕緣複合板材100由於具有熱塑性材料製成的板材上層101和板材下層103，使得本案的板材100的自重相對較輕，從而相對使用金屬板進行電磁遮罩而言，使用本案的絕緣板材100進行電磁遮罩減少了設備或裝置的重量，並因此避免了因金屬板的自重過重帶來的問題，例如減少了設備或裝置重量而進而減少能耗等。
並且，本案的絕緣複合板材100的板材上層101和板材下層103在成型程序中的熔融狀態下透過板材中層102的金屬網的網孔而粘結到一起，如同一體成型一般，使得板材上層101和板材下層103可以長時間牢固且緊密地粘結在一起，而不會發生分離，且使得板材上層101、板材中層102和板材下層103之間沒有間隙，使得水分等無法進入到板材上層101、板材中層102和板材下層103之間腐蝕板材中層102的金屬網。並且，板材中層102的金屬網嵌入或至少部分嵌入板材上層101和板材下層103的表面，進一步加強了板材100各層之間的粘結強度。
本案的絕緣複合板材100適於應用於各種需要電磁遮罩和絕緣的應用中。特別地，本案的絕緣複合板材100由於具有以上所述的優點，特別適和用作電動汽車電池包蓋。目前，全球能源和環境面臨著巨大的挑戰，汽車作為石油消耗和二氧化碳排放大戶，需要進行革命性的變革。為了減少二氧化碳的排放，發展新能源汽車已經在全球範圍內達成了共識。從長期來看，包括純電動、燃料電池技術在內的純電驅動將是新能源汽車的主要技術方向，在短期內，油電混合、插電式混合動力將是重要的過渡路線。當前，電動汽車的研發熱點主要是續航里程的提升，提升的方向一方面來自電池技術的改進，另一方面是保證汽車安全的前提下降低車身重量。由於電動汽車中的電池在運行程序中會發出電磁波，容易對汽車其他電子元裝置產生電磁干擾，對人體產生不良影響，當前的解決方案是在電池的上方加蓋一金屬的蓋板。然而金屬蓋板自重比較大。因此，使用金屬蓋板蓋在汽車電池上使得車身重量增加，並因此導致更高的車輛能耗，不利於提高電動汽車續航里程。而使用本案的絕緣板材100製作的電動汽車的電池包蓋，不但使得電池包蓋在具有良好絕緣作用的同時具有電磁遮罩的功能，還由於由本案的絕緣複合板材100製成的電池包蓋相對於現有技術中金屬板的自重大幅度減輕，可以使得車身重量減輕，並因此減少車輛能耗，從而符合提高電動汽車續航里程的發展期望，並且由於本案的絕緣複合板材100的板材各層可以長時間牢固且緊密地粘結在一起，而不會發生分離，使得板材各層之間沒有間隙，使得水分等無法進入到板材各層之間腐蝕板材中層1的金屬網，從而使得本案的絕緣複合板材100可以長時間保持優良的電磁遮罩效果。
圖6是根據本案的絕緣複合板材100製成的電池包蓋600的示意圖。該電池包蓋600被製成從四周邊緣延伸出四壁的形狀，用於蓋在電池包的殼體上，從而電池包蓋600的從四周邊緣延伸出的四壁包圍電池包殼體的四壁。圖7示出圖6中的電池包蓋600蓋在電池包殼體上的示意圖。
圖3A和圖3B是根據本案的一個實施例的板材100的流延熱壓成型製程示意圖，流延熱壓成型流水線包括擠出設備301和成型設備302。其中擠出設備301包括機頭口模305，機身309和加料斗307。加料斗307用於接收熱塑性材料。機頭口模305具有入口端352和出口端351。機身309具有機身出口端321,機身出口端321與機頭口模305的入口端352通過管道330連接，用於向機頭口模305輸送物料。機身309還具有與加料斗307相連接的加料口323，用於接收來自加料斗307的物料。機身309中設有驅動機構，例如，驅動螺桿（未示出）。機頭口模305具有適當的寬度和厚度，便於容納從機身309傳輸來的物料，且機頭口模305的模腔呈大致扁平狀，可以將從機身輸送而來的物料模壓成扁平狀。成型設備302具有多個輥筒328，用於冷卻和成型。
如圖3A和3B所示的流延熱壓製程如下：
如圖3A所示，將第一熱塑性材料顆粒加入加料斗307。第一熱塑性材料顆粒通過機身309的加料口進入機身309。第一熱塑性材料顆粒在機身309中被融化形成熔融狀態並混合均勻後通過機身的驅動機構輸送通過管道330至機頭口模305的入口端352進入機頭口模305。在機頭口模305中，呈熔融狀態的第一熱塑性材料被模壓形成第一片狀熱塑性材料360。第一片狀熱塑性材料360由機頭口模305的出口端351輸出至成型設備302的成型輥328。
在向成型輥328輸送第一片狀熱塑性材料360的時候，從金屬網卷材12退卷金屬網102，使得將退卷的金屬網102和第一片狀熱塑性材料360呈上下位置關係同時輸送至成型設備302的成型輥328，並依次經過成型輥328.1和328.2之間及成型輥328.2和328.3之間，成型輥328.1、328.2和328.3對第一片狀熱塑性材料360和金屬網102施加拉伸和壓合力，使金屬網102嵌入或至少部分嵌入第一片狀熱塑性材料360的表面，形成壓合片310，隨後壓合片310被收卷成壓合片料卷。根據需要，金屬網102和第一片狀熱塑性材料360可以經過多個輥筒，也可以僅經過兩個輥筒。
接下來，如圖3B所示，在第一步之後，流延熱壓製程的第二步如圖3B所示，與第一步相似，將第二熱塑性材料顆粒由加料斗307加入機身309。第二熱塑性材料顆粒可以和第一熱塑性材料顆粒相同或不同。第二熱塑性材料顆粒通過機身309的加料口進入機身309。第二熱塑性材料顆粒在機身309中被融化形成熔融狀態並混合均勻後通過機身的驅動機構輸送通過管道330至機頭口模305的入口端352進入機頭口模305。在機頭口模305中，呈熔融狀態的第二熱塑性材料被模壓形成熔融狀態的第二片狀熱塑性材料380。第二片狀熱塑性材料380由機頭口模305的出口端351輸出至成型設備302的成型輥328。
在將第二片狀熱塑性材料380由機頭口模305的出口端351輸出至成型設備302的成型輥328的同時，將圖3A中形成的壓合片310從壓合片料卷退卷，使得將退卷的壓合片310和第二片狀熱塑性材料380同時輸送至成型設備302的成型輥328，並依次經過成型輥328.1和328.2之間及成型輥328.2和328.3之間。在該程序中，壓合片310的金屬網102的一面朝向第二片狀熱塑性材料380。成型輥328對第二片狀熱塑性材料380和壓合片310施加拉伸和壓合力，使壓合片310 的金屬網102嵌入或至少部分嵌入第二片狀熱塑性材料380中。並且，由於第二片狀熱塑性材料380離開機頭口模的出口端351的時候處於熔融狀態，當成型輥328壓合第二片狀熱塑性材料380和壓合片310時，熔融狀態的第二片狀熱塑性材料380可以流動通過金屬網102上的網孔而接觸壓合片310的第一片狀熱塑性材料360，並在通過成型輥328冷卻後凝固，從而第二片狀熱塑性材料380和第一片狀熱塑性材料360如同一體成型一般，可以長期保持牢固而緊密的粘結。並且，在通過壓合片料卷退卷輸送壓合片310或輸送壓合片310至成型輥328之前，可根據需要，選擇性地加熱壓合片310使其中的第一片狀熱塑性材料360達到熔融狀態，從而實現第一片狀熱塑性材料360和第二片狀熱塑性材料380的更牢固和緊密的粘合。
通過圖3A和3B所示的以上流延熱壓製程，得到本案的絕緣複合板材100。
在以上流延熱壓製程中，可以通過控制第一片狀熱塑性材料和第二片狀熱塑性材料離開機頭口模305的速度和成型輥328的轉速來獲得板材上層101和板材下層103的期望厚度。
圖4示出生產根據本案的絕緣複合板材的共擠製程，在該共擠製程中具有兩台擠出設備和一台成型設備。如圖4所示，第一擠出設備301.1製備第一片狀熱塑性材料360，第二擠出設備301.2製備第二片狀熱塑性材料380，第一片狀熱塑性材料360、金屬網102和第二片狀熱塑性材料380共同通過成型設備302成型，制得板材100。
其中將第一熱塑性材料顆粒加入加料斗307.1進入機身309.1。第一熱塑性材料在機身309.1中融化形成熔融狀態，並通過機身309.1的驅動機構輸送通過管道330.1至機頭口模305.1的入口端352.1進入機頭口模305.1，在機頭口模305.1中，呈熔融狀態的第一熱塑性材料被模壓形成熔融狀態的第一片狀熱塑性材料360。第二片狀熱塑性材料360由機頭口模305.1的出口端351.1輸出至成型設備302的成型輥328。
同時，將第二熱塑性材料顆粒加入加料斗307.2進入機身309.2。第二熱塑性材料顆粒和以和第一熱塑性材料顆粒相同或不同。第二熱塑性材料在機身309.2中融化形成熔融狀態，並通過機身309.2的驅動機構輸送通過管道330.2至機頭口模305.2的入口端352.2進入機頭口模305.2，在機頭口模305.2中，呈熔融狀態的第二熱塑性材料被模壓形成熔融狀態的第二片狀熱塑性材料380。第二片狀熱塑性材料380由機頭口模305.2的出口端351.2輸出至成型設備302的成型輥328。
同時，從金屬網卷材12退卷金屬網102，使得將退卷的金屬網102和第一片狀熱塑性材料360及第二片狀熱塑性材料380同時輸送至成型設備302的成型輥328，並依次經過成型輥328.1和328.2之間及成型輥328.2和328.3之間。在該程序中，金屬網102位於第一片狀熱塑性材料360及第二片狀熱塑性材料380中間。成型輥328.1、328.2和328.3對第一片狀熱塑性材料360、第二片狀熱塑性材料380和金屬網102施加拉伸和壓合力，使金屬網102嵌入或至少部分嵌入第一片狀熱塑性材料360和第二片狀熱塑性材料380的表面。並且，由於第一片狀熱塑性材料360和第二片狀熱塑性材料380離開機頭口模的出口端351.1和351.2的時候處於熔融狀態，當成型輥328壓合第一片狀熱塑性材料360和第二片狀熱塑性材料380和壓合片310時，熔融狀態的第一片狀熱塑性材料360和第二片狀熱塑性材料380可以流動通過金屬網102上的網孔而彼此接觸，並在通過成型輥328冷卻後凝固，從而第一片狀熱塑性材料360和第二片狀熱塑性材料380如同一體成型一般，可以長期保持牢固而緊密的粘結。
根據需要，金屬網102和第一片狀熱塑性材料360、第二片狀熱塑性材料380可以經過多個輥筒，也可以僅經過兩個輥筒。
由上述兩種製程製成的複合板材100中，板材上層101和板材下層103在不需要使用額外的媒體（如膠水）的情況下粘結在一起，而是如同一體成型一般，因此金屬網的板材中層102、板材上層101和板材下層103可以長期牢固地而緊密地粘結在一起，不易分離，且板材中層102、板材上層101和板材下層103之間不存在間隙，使得水分無法進入板材中層102、板材上層101和板材下層103之間腐蝕金屬網。
以下是採用流延熱壓成型制得複合板材的樣品的實施例。這些實施例中使用的材料如下：PP，由依州電子零部件（上海）有限公司生產，商品名Formex GK；銅網為80目市售銅網，其中銅絲直徑0.1mm，相鄰銅絲間距0.2mm，厚度0.15mm，銅含量99.8%。 實施例1
採用流延熱壓成型的方法，先塑化PP顆粒並成型得到板材上層，成型得到的板材上層的厚度為0.13mm。成型得到的板材上層與已放置於機頭口模與輥筒之間的銅網同時經過輥筒冷卻成型，得到壓合片。然後塑化PP顆粒並成型得到板材下層，控制板材下層的厚度為0.76mm。將之前成型好的板材上層和銅網的壓合片被放入機頭口模和輥筒之間，隨板材下層一同輥壓冷卻成型，得到絕緣複合板材。 實施例2
採用流延熱壓成型的方法，先塑化PP顆粒並成型得到板材上層，成型得到的板材上層的厚度為0.25mm。成型得到的板材上層與已放置於機頭口模與輥筒之間的銅網同時經過輥筒冷卻成型，得到壓合片。然後塑化PP顆粒並成型得到板材下層，控制板材下層的厚度為2.5mm。將之前成型好的板材上層和銅網的壓合片被放入機頭口模和輥筒之間，隨板材下層一同輥壓冷卻成型，得到絕緣複合板材。 實施例3
採用流延熱壓成型的方法，先塑化PP顆粒並成型得到板材上層，成型得到的板材上層的厚度為0.43mm。成型得到的板材上層與已放置於機頭口模與輥筒之間的銅網同時經過輥筒冷卻成型，得到壓合片。然後塑化PP顆粒並成型得到板材下層，控制板材下層的厚度為2.5mm。將之前成型好的板材上層和銅網的壓合片被放入機頭口模和輥筒之間，隨板材下層一同輥壓冷卻成型，得到絕緣複合板材。 實施例4
採用流延熱壓成型的方法，先塑化PP顆粒並成型得到板材上層，成型得到的板材上層的厚度為0.13mm。成型得到的板材上層與已放置於機頭口模與輥筒之間的銅網同時經過輥筒冷卻成型，得到壓合片。然後塑化PP顆粒並成型得到的板材下層，控制板材下層的厚度為0.76 mm。將之前成型好的板材上層和銅網的壓合片被放入機頭口模和輥筒之間，隨板材下層一同輥壓冷卻成型，得到絕緣複合板材。
將制得的四個樣品，對比觀察其表面效果，並將四個樣品以及鋁箔分別包裹自製的電池包，給電池包通電並設定不同頻率，對用制得的四個樣品及鋁箔包裹電池包前、後的電池包外的電場強度進行測試，得到用制得的四個樣品及鋁箔包裹電池包前、後的電池包外的電場強度的差值，該差值反應了制得的四個樣品及鋁箔的電磁遮罩的效果。如下為50MHz頻率下用制得的四個樣品及鋁箔分別包裹電池包前、後的電池包外的電場強度差值，結果如下所示：
從實驗結果看，根據本發明採用PP與銅網複合後制得的四個絕緣複合板材有效的降低了包裹後電池包外的電場強度（參見測試包裹前、後的電池包外的電場強度差值），且制得的四個絕緣複合板材的電磁遮罩效果與鋁箔（具有和制得的四個絕緣複合板材的中間銅網相同的厚度）近似。因此，本發明的絕緣複合板材具有良好的電磁遮罩效果。另外，當本發明的絕緣複合板材的板材上層厚度大於0.43mm時，由於此時板材上層厚度大、強度高，板材上層和銅網與板材下層一起壓制程序中，不易變形，使得所制得的絕緣複合板材的表面效果好，外觀光潔漂亮。
儘管本文中僅對本案的一些特徵進行了圖示和描述，但是對本領域技藝人士來說可以進行多種改進和變化。因此應該理解，所附的請求項旨在覆蓋所有落入本案實質精神範圍內的上述改進和變化。
12‧‧‧金屬網卷材
100‧‧‧絕緣複合板材
101‧‧‧板材上層
102‧‧‧金屬網/板材中層
103‧‧‧板材下層
105‧‧‧網孔
301‧‧‧擠出設備
301.1‧‧‧第一擠出設備
301.2‧‧‧第二擠出設備
302‧‧‧成型設備
305‧‧‧機頭口模
305.1‧‧‧機頭口模
307‧‧‧加料斗
307.1‧‧‧加料斗
307.2‧‧‧加料斗
309‧‧‧機身
309.1‧‧‧機身
309.2‧‧‧機身
310‧‧‧壓合片
321‧‧‧機身出口端
323‧‧‧加料口
328‧‧‧成型輥/輥筒
328.1‧‧‧成型輥
328.2‧‧‧成型輥
328.3‧‧‧成型輥
330‧‧‧管道
330.1‧‧‧管道
351‧‧‧出口端
351.1‧‧‧出口端
351.2‧‧‧出口端
352‧‧‧入口端
352.1‧‧‧入口端
352.2‧‧‧入口端
352.1‧‧‧入口端
360‧‧‧第一片狀熱塑性材料
380‧‧‧第二片狀熱塑性材料
600‧‧‧電池包蓋
本案的這些和其它特徵和優點可通過參照附圖閱讀以下詳細說明得到更好地理解，在整個附圖中，相同的元件符號表示相同的部件，其中：
圖1是根據本案的一個實施例的絕緣複合板材的剖面示意圖；
圖2為圖1所示的絕緣複合板材的另一個剖面示意圖，用於示意性地示出板材上層101和板材下層103透過金屬網102的網孔105而粘結在一起的狀態；
圖3A、3B示出根據本案的一個實施例的絕緣複合板材的流延熱壓成型製程；
圖4示出生產根據本案的一個實施例的絕緣複合板材的共擠製程；
圖5是本案絕緣複合板材中的金屬網的俯視圖；
圖6是用本案中的絕緣複合板材製作的電池包蓋的示意圖；
圖7是圖6中的電池包蓋在電池包殼體上的示意圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
Claims (15)
- 一種絕緣複合板材，其特徵在於包括： 板材上層和板材下層，所述板材上層和所述板材下層由熱塑性材料製成；和 板材中層，所述板材中層位於所述板材上層和所述板材下層之間，所述板材中層為金屬網； 所述板材中層的上表面和所述板材上層的下表面粘結在一起，所述板材中層的下表面和所述板材下層的上表面粘結在一起。
- 根據請求項1之絕緣複合板材，其中所述板材上層和所述板材下層在所述金屬網的網孔的位置處粘結為一體。
- 根據請求項2之絕緣複合板材，其中： 所述的絕緣複合板材被成型為具有自其四周邊緣延伸出的四壁，以形成電池包蓋； 所述電池包蓋被構造用於裝配到電池包殼體上。
- 根據請求項1之絕緣複合板材，其中： 所述的絕緣複合板材採用流延熱壓成型或共擠製程製成； 在製作程序中，所述板材上層及/或所述板材下層上的所述熱塑性材料在熔融狀態下通過所述金屬網上的網孔，接觸所述金屬網另一側的所述板材下層或所述板材上層，在熔融狀態的所述熱塑性材料凝固後，所述板材上層和所述板材下層結成一體，從而將所述金屬網鎖結在所述板材上層和所述板材下層之間。
- 根據請求項1之絕緣複合板材，其中所述板材上層和所述板材下層在不需要使用額外的媒體的情況下粘結在一起。
- 根據請求項1之絕緣複合板材，其中所述板材上層和所述板材下層由同種或不同種材料製成。
- 根據請求項1之絕緣複合板材，其中所述熱塑性材料是熱塑性樹脂， 所述熱塑性材料可選自PP、PC或PET。
- 根據請求項1之絕緣複合板材，其中所述板材上層和所述板材下層中不含或含有阻燃劑。
- 根據請求項8之絕緣複合板材，其中所述阻燃劑為有鹵阻燃劑或無鹵阻燃劑，所述有鹵阻燃劑為含溴阻燃劑或含氯阻燃劑，所述無鹵阻燃劑為含磷阻燃劑或含氮或含矽或含硫或無機類阻燃劑。
- 根據請求項1之絕緣複合板材，其中所述金屬網由銅、或其他金屬、或銅或合金製成。
- 根據請求項1之絕緣複合板材，其中所述金屬網的規格為20-400目，優選為50-100目。
- 根據請求項1之絕緣複合板材，其中所述板材上層厚度為0.05-4.0mm，優選為0.43-2mm；所述板材中層厚度為0.05-0.4mm；所述板材下層厚度0.05-4.0mm，優選為0.43-2mm，所述板材的厚度0.15-5.0mm，優選為0.75-4mm，最佳1.5-3mm。
- 一種生產絕緣複合板材的方法，其中所述方法包括： (a) 在擠出機上擠出第一熱塑性材料的顆粒使其熔化，形成熔融狀態的第一熱塑性材料； (b) 所述熔融狀態的第一熱塑性材料從所述擠出機流出後通過連接管道進入機頭口模，並在所述機頭口模內形成為第一片狀熱塑性材料； (c)提供金屬網； (d) 將所述金屬網和所述第一片狀熱塑性材料同時輸送至冷卻成型輥，使得所述第一片狀熱塑性材料被壓合在所述金屬網的一面上，形成由所述第一片狀熱塑性材料和所述金屬網構成的壓合片； (f) 在所述擠出機上擠出第二熱塑性材料的顆粒使其熔化，形成熔融狀態的第二熱塑性材料； (g) 所述熔融狀態的第二熱塑性材料從所述擠出機流出後通過所述連接管道進入所述機頭口模，並在所述機頭口模內形成為第二片狀熱塑性材料； (h) 將所述壓合片和所述第二片狀熱塑性材料同時輸送至所述冷卻成型輥，使得所述第二片狀熱塑性材料被壓合在所述金屬網的另一面上，形成具有由所述金屬網構成的板材中間層和分別由所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料形成的板材上層和板材下層的所述絕緣複合板材。
- 根據請求項13之生產絕緣複合板材的方法，包括在步驟(h)之前加熱所述壓合片的步驟(i)。
- 一種生產絕緣複合板材的方法，其中所述方法包括： (a) 在第一擠出機上擠出第一熱塑性材料的顆粒使其熔化，形成熔融狀態的第一熱塑性材料； (b) 所述熔融狀態的第一熱塑性材料從所述第一擠出機流出後通過第一連接管道進入第一機頭口模，並在所述第一機頭口模內形成為第一片狀熱塑性材料； (c) 在第二擠出機上擠出第二熱塑性材料的顆粒使其熔化，形成熔融狀態的第二熱塑性材料； (d) 所述熔融狀態的第二熱塑性材料從所述第二擠出機流出後通過第二連接管道進入第二機頭口模，並在第二機頭口模內形成為第二片狀熱塑性材料； (e)提供金屬網; (f) 將所述金屬網、所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料同時輸送至冷卻成型輥，使得所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料分別被壓合在所述金屬網的相對的兩面上，形成具有由所述金屬網構成的板材中間層和分別由所述第一片狀熱塑性材料和所述第二片狀熱塑性材料形成的板材上層和板材下層的所述絕緣複合板材。
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