一种电池模组用的弧形气凝胶隔热垫制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电池模组用的弧形气凝胶隔热垫，包括支撑骨架层、气凝胶层和封装层，支撑骨架层沿长度延伸方向设有至少一个弧形腔，气凝胶层沿支撑骨架层的长度延伸方向设置，气凝胶层与弧形腔贴合的端面为弧形面，气凝胶层与弧形面相对的端面为电芯接触面，封装层将气凝胶层封装在支撑骨架层上，封装层在弧形腔的部分与电芯接触面贴合。将支撑骨架层设置层适配柱形电池模组的形状，再以支撑骨架层为载体设置气凝胶层和封装层，实现气凝胶在柱形电池热失控防护的应用。柱形电池热失控防护的应用。柱形电池热失控防护的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种电池模组用的弧形气凝胶隔热垫


[0001]本技术属于动力电池热失控防护
，具体涉及一种电池模组用的弧形气凝胶隔热垫。

技术介绍

[0002]电动车产业能够减少传统汽车的环境污染以及化石能源的消耗，因此新能源车则显得尤为重要。而动力电池的安全问题一直是困扰新能源车发展的关键问题，因为动力电池的热失控导致电动车烧毁的事故时有发生。
[0003]为了解决热失控热扩散问题目前国内动力电池企业通常采用主动防护技术与被动防护技术相结合的方式。
[0004]主动防护主要包括灭火剂、BMS、冷却剂等，一旦发生热失控灭火剂直接灭火冷却剂启动冷却对热失控电池进行降温防止进一步发生热扩散造成整车烧毁。
[0005]被动防护主要包括机械性能增强、绝缘防护、隔热材料防护。其中隔热材料通常是采用气凝胶复合材料制作的复合产品，为了防止发生热失控，目前动力电池PACK生产企业通常会将气凝胶隔热垫作为重要的热阻隔材料使用。但是目前市场上的气凝胶隔热垫主要为片材，主要应用于方形电池的模组中，而对于柱形电池因为柱形电池自身形状的限制，气凝胶隔热垫在圆柱型电池中的应用少而且不成熟。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是柱形电池模组中缺少合适结构的气凝胶隔热结构，从而提供一种电池模组用的弧形气凝胶隔热垫，使用支撑骨架层作为载体，通过模压成型、印刷成型、3D打印成型、注塑成型、吸塑成型、吹塑成型或挤压成型工艺制作成具有弧形腔的结构，能够与柱形电池很好的结合，并且在支撑骨架层上设置气凝胶层来实现气凝胶在柱形电池中的应用。
[0007]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案为：
[0008]一种电池模组用的弧形气凝胶隔热垫，包括支撑骨架层、气凝胶层和封装层，封装层将气凝胶层封装在支撑骨架层上，支撑骨架层沿长度延伸方向设有至少一个弧形腔，气凝胶层与弧形腔的凹面贴合的端面为弧形面，气凝胶层与弧形面相对的端面为电芯接触面。封装层与电芯接触面贴合封装后的电芯接触面与电芯接触。将支撑骨架层设置层适配柱形电池模组的形状，再以支撑骨架层为载体设置气凝胶层和封装层，实现气凝胶在柱形电池热失控防护的应用。
[0009]作为本技术的一种优选方案，所述电芯接触面的形状为弧形或折线，且弧形腔的弧度为5
°
~150
°
。弧度可以调整可以是标准圆弧或不规则弧形，根据与电芯接触的部位来设计，而且电芯接触面的形状也与电芯的形状有关，弧形对应的是圆柱形状的电芯，折线对应的是棱柱形状的电芯。
[0010]作为本技术的一种优选方案，各所述弧形腔的凹面朝向相同，都朝向支撑骨
架层的同一侧，在每个弧形腔的凹面都设置有气凝胶层和封装层；具体设置时，可以只在每个弧形腔的凹面内设置气凝胶层和封装层，也可以用气凝胶层和封装层满铺的方式，将每个弧形腔的凹面连同弧形腔之间的间隔处都设置。
[0011]朝向同一侧的弧形腔可以只有一个，也就是单体弧形腔结构可以对单个电芯进行防护，并且电芯接触面与电芯接触实现隔热。
[0012]当然也可以是两个及两个以上，这种多腔体结构可以对一排的电芯进行隔热防护，该种方式的弧形腔与气凝胶层和封装层的对应关系可以是在每个弧形腔都设置气凝胶层，然后每个气凝胶层被各自的封装层封装，每个气凝胶层的电芯接触面被封装层封装后不改变原有形状与电芯接触，只在每个弧形腔内设置气凝胶层时，可以节省材料最大化气凝胶有效接触面积，当然也可以使用气凝胶层和封装层满铺的方式设置，使用一个气凝胶层进行满铺设置，一个封装层将气凝胶层进行封装在支撑骨架层，并且封装形成的封边是在支撑骨架层的最外侧端部。
[0013]作为本技术的一种优选方案，所述弧形腔为至少两个，相邻弧形腔的凹面朝向相反；朝向第一方向的弧形腔为第一弧形腔组，朝向第二方向的弧形腔为第二弧形腔组；第一弧形腔组和/或第二弧形腔组设置气凝胶层。气凝胶层可以选择在任一一个弧形腔组进行设置，也可以两个弧形腔组都设置，针对不同的应用场景进行设置。
[0014]对于只在一个弧形腔组设置气凝胶层的情况，气凝胶层的设置方式可以是每个弧形腔内单独设置，也可以是满铺方式。当封装后的隔热垫与水冷板配合使用时，未铺设气凝胶层的支撑骨架层的端面与水冷板适配贴合，具有气凝胶层的弧形腔作为与电芯接触的部位，而且气凝胶层的电芯接触面被封装后也不改变形状。
[0015]当封装后的隔热垫用在电池模组之间时，设置气凝胶层的电芯接触面和未设置气凝胶层的弧形腔都可以作为与电芯接触的部分，优选适配的是圆柱形电池模组。
[0016]对于在两个弧形腔组都设置气凝胶的情况，气凝胶层的设置方式可以是每个弧形腔内单独设置，也可以是满铺方式。
[0017]作为本技术的一种优选方案，封装层、气凝胶层和支撑骨架层之间通过胶层连接，且胶层位于封装层和支撑骨架层。所述的胶层使用的是双面胶。
[0018]作为本技术的一种优选方案，所述支撑骨架层为具有形状保持功能的基体，所述基体为发泡材料基体或非发泡材料基体。可以选择金属材料，有机材料或复合材料，并可以采用模压成型、印刷成型、3D打印成型、注塑成型、吸塑成型、吹塑成型或挤压成型工艺制作。
[0019]作为本技术的一种优选方案，所述气凝胶层为含气凝胶的弧形多孔材料层或有机气凝胶材料层，所述含气凝胶的多孔材料层为纤维毡、针刺毡、纤维布、泡棉、多孔陶瓷或泡沫和纤维编制品；所述有机气凝胶材料层为PI气凝胶层、PET气凝胶层、PU气凝胶层、PTFE气凝胶层或PEN气凝胶层。
[0020]作为本技术的一种优选方案，所述封装层为封装膜层或封装涂料层或封装胶水层。
[0021]作为本技术的一种优选方案，当封装层为封装膜层时，所述封装膜层为有机膜层，所述有机膜层为PET膜层、PEN膜层、PI膜层、PC膜层、PE膜层、PVC膜层或PTFE膜层；或封装膜层为金属箔层，所述金属箔层为铜箔层、铝箔层、锡箔层、金箔层或银箔层；
[0022]当封装层为封装涂料层时，所述封装涂料层为防火涂料层、气凝胶涂料层、阻燃涂料层、相变涂料层或导热涂料层；
[0023]当封装层为封装胶水层时，所述封装胶水层为热固胶层或UV胶层。
[0024]作为本技术的一种优选方案，在气凝胶层的侧端面或支撑骨架层上形成封边，且所述封边为膜材封边、涂层封边或边框封边。当采用膜材封边时，只接使用封装层封装获得，封装层和支撑骨架层在封边位置长度超过气凝胶层，封边宽度为0.3
‑
10mm；当涂层封边时，在封边位置气凝胶层、支撑骨架层和封边层是平齐的，直接使用涂料进行封边；当边框封边时，可以是骨架材料延长形成边框，也可以采用外加的边框对齐平的三个层进行封边，新的边框材料可以是泡棉、泡沫、橡胶、注塑材料中任一。
[0025]本技术将支撑骨架层制成具有弧形腔的结构，可以很好的与柱形电芯适配，并在支撑骨架层的支撑作用下进行叠加气凝胶层和封装层，克服了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池模组用的弧形气凝胶隔热垫，其特征在于：包括支撑骨架层（1）、气凝胶层（2）和封装层（3），封装层（3）将气凝胶层（2）封装在支撑骨架层（1）上，支撑骨架层（1）沿长度延伸方向设有至少一个弧形腔（11），气凝胶层（2）与弧形腔（11）的凹面贴合的端面为弧形面（21），气凝胶层（2）与弧形面相对的端面为电芯接触面（22）。2.根据权利要求1所述的电池模组用的弧形气凝胶隔热垫，其特征在于：所述电芯接触面（22）的形状为弧形或折线，且弧形腔的弧度为5~150
°
。3.根据权利要求2所述的电池模组用的弧形气凝胶隔热垫，其特征在于：各所述弧形腔（11）的凹面（111）朝向相同。4.根据权利要求2所述的电池模组用的弧形气凝胶隔热垫，其特征在于：所述弧形腔（11）为至少两个，相邻弧形腔（11）的凹面（111）朝向相反；朝向第一方向的弧形腔为第一弧形腔组，朝向第二方向的弧形腔为第二弧形腔组；第一弧形腔组和/或第二弧形腔组设置气凝胶层。5.根据权利要求1
‑
4中任一所述的电池模组用的弧形气凝胶隔热垫，其特征在于：所述支撑骨架层（1）为具有形状保持功能的基体，所述基体为发泡材料基体或非发泡材料基体。6.根据权利要求1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祖琼，杨浩，罗肖宁，李珂，
申请(专利权)人：河南爱彼爱和新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：