一种气凝胶电芯隔热片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于动力电池领域的电芯隔热片技术领域，具体涉及一种气凝胶电芯隔热片及其制备方法和应用。该气凝胶电芯隔热片包括：离型膜；涂覆在所述离型膜上的第一气凝胶复合料浆层；覆盖在所述第一气凝胶复合料浆上的玻纤网格布；涂覆在所述玻纤网格布上的第二气凝胶复合料浆层；以及覆盖在所述第二气凝胶复合料浆层上的玻璃纤维表面毡。本发明专利技术所提供的气凝胶电芯隔热片具有优异的高温隔热性能和高温抗压缩性能。压缩性能。

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶电芯隔热片及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于动力电池领域的电芯隔热片
，具体涉及一种气凝胶电芯隔热片及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]气凝胶虽然价格较高，但其安全性能远远高于其他传统隔热材料，是公认的最佳的动力电池隔热阻燃材料。随着人们对新能源汽车安全性能的逐渐重视，在对安全性能要求较高的电动客车和高档新能源轿车中，气凝胶隔热材料的应用前景广阔。
[0003]气凝胶材料在新能源汽车领域，除应用于整车车体、模组与壳体之间的隔热防震、电池箱的外部防寒层和高温隔热层外，还可应用于动力电池电芯之间的隔热阻燃。现阶段，电动汽车主要以锂离子电池作为动力电池，而极端条件下电池热失控是电动汽车的首要安全性问题，常见的较为严重的是电池过充导致温度过高，致使电动汽车着火，爆炸。气凝胶电芯隔热片应用在电芯间和模块间的热隔离，防止因单一电芯的热失控造成的电池整体的运行异常。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种气凝胶电芯隔热片及其制备方法和应用。本专利技术所提供的气凝胶电芯隔热片具有优异的高温隔热性能和高温抗压缩性能。
[0005]本专利技术所提供的技术方案如下：
[0006]一种气凝胶电芯隔热片，包括：
[0007]离型膜；
[0008]涂覆在所述离型膜上的第一气凝胶复合料浆层；
[0009]覆盖在所述第一气凝胶复合料浆上的玻纤网格布；
[0010]涂覆在所述玻纤网格布上的第二气凝胶复合料浆层；r/>[0011]以及覆盖在所述第二气凝胶复合料浆层上的玻璃纤维表面毡。
[0012]上述技术方案所提供的气凝胶电芯隔热片，可满足600
‑
700℃隔热性能值为≤0.035W/(m
·
K)的要求，同时可满足400
‑
700℃的抗压缩性值能为≤1.5％的要求，从而满足动力电池电芯的使用要求。
[0013]具体的，所述第一气凝胶复合料浆层或所述第二气凝胶复合料浆层包括以下重量百分含量的各组分：水2～13％、水玻璃8～15％、硅溶胶1～6％、触变剂0.1～0.8％、硅丙乳液6～12％、气凝胶浆料30～55％、消泡剂0.3～2％、防腐剂0.2～1.2％、耐高温反射材料0.5～4％、玻璃微珠4～7％、中空陶瓷微珠0～12％、高温水泥2～6％、阻燃剂0～10％、滑石粉1.2～2％、高岭土0.5～3％、重钙0～1％、腻子粉0～2％、耐高温纤维0～5％、玻璃纤维1.5～4％。
[0014]上述技术方案所提供的气凝胶复合料浆为膏状，从而可以直接方便的涂覆到布材或毡材等表面。相较于在布材或毡材上原位复合气凝胶，极大的简化了生产条件和成本。
[0015]触变剂可为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡。
[0016]消泡剂可为矿物油类消泡剂，如晗泰化工HT
‑
50、HT
‑
6520，国中消泡剂DU
‑
033。
[0017]防腐剂可为苯甲酸钠、山梨酸钾、脱氢乙酸、对羟基苯甲酸甲酯、丙酸钙、乳酸钠。
[0018]阻燃剂可为聚磷酸铵、磷酸酯类阻燃剂、有机磷酸盐、聚合物磷酸酯、氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑。
[0019]耐高温纤维为陶瓷纤维、石棉纤维、金属纤维、氮佬硼纤维、碳纤维、石墨纤维中的一种或多种。
[0020]耐高温反射材料可为SiC、ZrO2、炭黑、TiO2、六钛酸钾晶须中的一种活或多种。
[0021]气凝胶浆料可选择中凝科技气凝胶浆料，等。
[0022]具体的，所述离型膜为PE离型膜、PET离型膜、OPP离型膜或复合离型膜。
[0023]本专利技术还提供了上述气凝胶电芯隔热片的制备方法，包括以下步骤：
[0024]1)配置膏状的气凝胶复合料浆；
[0025]2)将离型膜具有离型油的一面涂抹气凝胶复合料浆；
[0026]3)在气凝胶复合料浆层上覆盖一层玻纤网格布；
[0027]4)在玻纤网格布上涂抹一层气凝胶复合料浆，并将其表面涂抹平整；
[0028]5)在气凝胶复合料浆表面覆盖一层玻璃纤维表面毡，即得到湿的气凝胶电芯隔热片；
[0029]6)将湿的气凝胶电芯隔热片在室温下自然晾干或者在烘箱中40℃烘干后脱膜，即得气凝胶电芯隔热片。
[0030]基于上述技术方案，可以方便的通过将膏状的气凝胶复合料浆进行涂覆来制备材料，从而避免了原位复合等较复杂的步骤。
[0031]本专利技术还提供了上述气凝胶电芯隔热片的应用，用于制备动力电池的电芯隔热片。
[0032]本专利技术具有如下有益效果：
[0033]1、技术方法操作简便，设备投资少。
[0034]2、气凝胶电芯隔热片导热系数可调控。
[0035]3、采用本专利技术所制备得到的电芯隔热片强度高，不易变形。
[0036]4、采用本专利技术所制备得到的气凝胶电芯隔热片高温下的尺寸稳定性高，不易收缩。
具体实施方式
[0037]以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0038]实施例1
[0039]按照如下步骤制备气凝胶电芯隔热片：
[0040]1)配置膏状的气凝胶复合料浆；
[0041]2)将离型膜具有离型油的一面涂抹气凝胶复合料浆；
[0042]3)在气凝胶复合料浆层上覆盖一层玻纤网格布；
[0043]4)在玻纤网格布上涂抹一层气凝胶复合料浆，并将其表面涂抹平整；
[0044]5)在气凝胶复合料浆表面覆盖一层玻璃纤维表面毡，即得到湿的气凝胶电芯隔热片；
[0045]6)将湿的气凝胶电芯隔热片在室温下自然晾干或者在烘箱中40℃烘干后脱膜，即得气凝胶电芯隔热片。
[0046]其中，气凝胶复合料浆层包括以下重量百分含量的各组分：水4％、水玻璃10％、硅溶胶3％、触变剂0.3％、硅丙乳6.7％、气凝胶浆料45％、消泡剂0.7％、防腐剂0.9％、耐高温反射材料2.3％、玻璃微珠5％、中空陶瓷微珠4％、高温水泥3％、阻燃剂5.5％、滑石粉1.5％、高岭土2.0％、重钙0.6％、腻子粉1％、耐高温纤维2.5、玻璃纤维2％。
[0047]触变剂具体为气相二氧化硅。消泡剂具体为HT
‑
50。防腐剂具体为苯甲酸钠。阻燃剂具体为聚磷酸铵。耐高温纤维具体为陶瓷纤维。耐高温反射材料可具体为炭黑。气凝胶浆料为中凝科技气凝胶浆料。离型膜为PE离型膜。
[0048]实施例2
[0049]按照如下步骤制备气凝胶电芯隔热片：
[0050]1)配置膏状的气凝胶复合料浆；
[0051]2)将离型膜具有离型油的一面涂抹气凝胶复合料浆；
[0052]3)在气凝胶复合料浆层上覆盖一层玻纤网格布；
[0053]4)在玻纤网格布上涂抹一层气凝胶复合料浆，并将其表面涂抹平整；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶电芯隔热片，其特征在于，包括：离型膜；涂覆在所述离型膜上的第一气凝胶复合料浆层；覆盖在所述第一气凝胶复合料浆上的玻纤网格布；涂覆在所述玻纤网格布上的第二气凝胶复合料浆层；以及覆盖在所述第二气凝胶复合料浆层上的玻璃纤维表面毡。2.根据权利要求1所述的气凝胶电芯隔热片，其特征在于，所述第一气凝胶复合料浆层或所述第二气凝胶复合料浆层包括以下重量百分含量的各组分：水2～13％、水玻璃8～15％、硅溶胶1～6％、触变剂0.1～0.8％、硅丙乳液6～12％、气凝胶浆料30～55％、消泡剂0.3～2％、防腐剂0.2～1.2％、耐高温反射材料0.5～4％、玻璃微珠4～7％、中空陶瓷微珠0～12％、高温水泥2～6％、阻燃剂0～10％、滑石粉1.2～2％、高岭土0.5～3％、重钙0～1％、腻子粉0～2％、耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭战军，韩荣荣，王天赋，
申请(专利权)人：深圳中凝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：