【技术实现步骤摘要】
本申请涉及ccs锂电池组件，尤其是涉及一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件及其制备方法。
技术介绍
1、锂电池模组ccs是锂电池模组内的电连接结构件，通过将信息采集组件、塑胶结构件、铝排等部件整合成电控模块，安装在锂电池模组内，实现电芯高压串并联、电池的温度采样、电芯电压采样功能以及过流熔断等功能，其属于bms电池管理系统的部分。
2、目前ccs的信号采集组件成熟设计方案包括线束、pcb、fpc、ffc，产业化应用于新能源电池组模块的信号采集组件主要为pcb板，与线束相比，pcb板作为信号采集组件在产品集成度、轻量化、结构规整等方面更具优势，有利于更好利用电池内部空间，便于自动化装配，适用于规模化批量生产。
3、新能源汽车的动力电池组作为其能量的储存和输出的核心元件，决定着新能源汽车的驾驶舒适性能、续航稳定性和热失控安全性。动力电池组的热失控安全性能决定了当出现电池模组异常问题下，汽车使用者的性命安全和人身保障，是当前消费者最为关注的热点问题之一。如何提升新能源汽车的动力电池组的热失控安全性能是每个车企重点研发突破项目。
4、在ccs锂电池的信号采集组件中传统使用的pcb板是将电子级玻璃布浸以环氧树脂黏结剂烘烤形成半固化片材，若干半固化片材相互堆叠形成基片后一面或两面覆铜箔得半成品，半成品经热压固化成型、裁切即可得成品pcb板，最后基于成品pcb板形成集成电路即可。
5、然而现有的环氧树脂黏结剂+电子级玻璃布形成的成品pcb板的阻燃安全性能一般，而ccs锂电池的信号采集组件组装
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的阻燃性能相对一般，甚至于环氧树脂黏结剂因为高温会出现有毒、助燃气体，已经无法满足新能源汽车的动力电池组的热失控安全性能要求的难题，专利技术人提供了一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件及其制备方法。
2、本申请提供的一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件，通过以下方案得以实现的：
3、一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件包括云母复合基板、至少一张复合于云母复合基板内部的电子级玻璃布和复合于云母复合基板表面的铜箔，所述云母复合基板包括以下重量份的原料制成：80-90份的表面改性云母组合物、0.5-5份的增韧填料、20-32份的固含量40-55wt%的复配型有机硅树脂；所述表面改性云母组合物包括云母基体和负载于云母基体表面的纳米级改性粒子，所述纳米级改性粒子包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、氮化铝、氮化硅、石墨烯、碳纳米管、富勒烯中的至少一种；所述增韧填料为纳米芳纶纤维搭配纳米碳纤维、碳纳米管、无机晶须中的至少一种组成。
4、优选地，云母基体为1340目筛出料，d10为0.5-2μm，d50为3-5.5μm，d90为7.5-9.5μm。
5、本申请中的ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件用于制作ccs锂电池的信号采集组件，可有效改善ccs锂电池模组的热失控安全性能，且兼具有低介电损耗、高可靠性能、高绝缘导热的优势，有助于新能源汽车产业的高质量发展。
6、优选地，所述纳米级改性粒子为三氧化二铝和碳纳米管，所述三氧化二铝是通过溶胶凝胶法负载固定于云母基体表面；所述碳纳米管通过纳米银或纳米铜烧结固定于云母基体表面。
7、通过采用上述技术方案，可保证云母复合制件的热失控安全性能、低介电损耗、高可靠性能的前提下，改善整体的高绝缘导热性，有效释放热量，可更好满足动力电池组使用需求。
8、优选地，所述增韧填料是由纳米芳纶纤维、无机晶须以质量比(3-7):1组成；所述无机晶须为氧化锌晶须、氮化铝晶须、氧化铝晶须、氮化硼晶须、碳化硅晶须中的至少一种组成。
9、通过采用上述技术方案，可有效改善整体的抗冲击韧性，不仅利于改善整体的加工性能和机械强度，而且还可改善整体的高绝缘导热性能，可更好满足动力电池组使用需求。
10、优选地，所述云母复合基板包括以下重量份的原料制成：81.4-83.2份的表面改性云母组合物、2.8-3.6份的增韧填料、28-30份的固含量50wt%的复配型有机硅树脂。
11、通过对云母复合基板配方的优化设计可改善整体的热失控安全性能、低介电损耗、高可靠性能、高绝缘导热性的同时降低整体的生产成本，也便于改善同批次产品质量稳定性能。
12、优选地，所述表面改性云母组合物的制备方法如下：
13、步骤一，通过溶胶凝胶法在云母基体表面负载固定上纳米级改性粒子a，所述纳米级改性粒子a为三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、氮化铝、氮化硅中的至少一种；
14、步骤二，配制的ag(2e4mi)2ac络合物溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮和纳米级改性粒子b，所述纳米级改性粒子ab为石墨烯、碳纳米管、富勒烯中的至少一种，超声分散1-4h后加入步骤一中表面负载纳米级改性粒子a的云母基体物料，再进行0.5-2h的超声分散；
15、步骤三，将步骤二所得分散液减压蒸馏去除ag(2e4mi)2ac络合物溶液中的有机溶剂，对所得固体物进行高温烧结处理2-4h，高温烧结温度为200-220℃；
16、步骤四，将步骤三中所得的固体物辊压研磨粉碎处理，所得粉料在球磨转速60-80rpm下进行湿法球磨处理15-40min，后过滤、干燥、筛分得半成品表面改性云母组合物；
17、步骤五，将步骤四中所得半成品表面改性云母组合物置于氨基硅烷水溶液进行超声波分散处理30-90min，所述氨基硅烷水溶液中氨基硅烷的浓度为0.5-6wt%，所述氨基硅烷包括kh550、kh540、kh554、kh590中至少一种，过滤、干燥得成品表面改性云母组合物。
18、通过采用上述技术方案，可获得与复配型有机硅树脂相容性和结合性良好的成品表面改性云母组合物，进而改善整体的热失控安全性能、低介电损耗、高可靠性能、高绝缘导热性。
19、优选地，所述固含量40-55wt%的复配型有机硅树脂包括以下重量份的原料制成：200份的kr-242a有机硅树脂、50-100份的kr-271有机硅树脂、20-40份的分子量≥1000的增韧组合物、20-60份的二甲苯、20-60份的异丙醇、0.20-0.30份的二乙烯三胺、0.10-0.20份的1h-苯并咪唑-1,5,6-三胺制备而成；所述增韧组合物为端侧链型环氧硅油扩链剂iota105-3、双端醇羟基硅油 iota 2110、双端醇羟基长链烷基硅油iota-8865h、羟基封端甲基乙烯基硅油 iota 1203v、碳羟基硅油 iota 2122、碳羟基硅本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种CCS锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：包括云母复合基板、至少一张复合于云母复合基板内部的电子级玻璃布和复合于云母复合基板表面的铜箔，所述云母复合基板包括以下重量份的原料制成：80-90份的表面改性云母组合物、0.5-5份的增韧填料、20-32份的固含量40-55wt%的复配型有机硅树脂；所述表面改性云母组合物包括云母基体和负载于云母基体表面的纳米级改性粒子，所述纳米级改性粒子包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、氮化铝、氮化硅、石墨烯、碳纳米管、富勒烯中的至少一种；所述增韧填料为纳米芳纶纤维搭配纳米碳纤维、碳纳米管、无机晶须中的至少一种组成。
2.根据权利要求1所述的一种CCS锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述云母基体为1340目筛出料，D10为0.5-2μm，D50为3-5.5μm，D90为7.5-9.5μm。
3.根据权利要求1或2所述的一种CCS锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述纳米级改性粒子为三氧化二铝和碳纳米管，所述三氧化二铝是通过溶胶凝胶法负载固定于云母基体表面；所述碳纳米管通过纳米银或纳米铜烧结固
4.根据权利要求1所述的一种CCS锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述增韧填料是由纳米芳纶纤维、无机晶须以质量比(3-7):1组成；所述无机晶须为氧化锌晶须、氮化铝晶须、氧化铝晶须、氮化硼晶须、碳化硅晶须中的至少一种组成。
5.根据权利要求1所述的一种CCS锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述云母复合基板包括以下重量份的原料制成：81.4-83.2份的表面改性云母组合物、2.8-3.6份的增韧填料、28-30份的固含量50wt%的复配型有机硅树脂。
6.根据权利要求5所述的一种CCS锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述表面改性云母组合物的制备方法如下：
7.根据权利要求1所述的一种CCS锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述固含量40-55wt%的复配型有机硅树脂包括以下重量份的原料制成：200份的KR-242A有机硅树脂、50-100份的KR-271有机硅树脂、20-40份的分子量≥1000的增韧组合物、20-60份的二甲苯、20-60份的异丙醇、0.20-0.30份的二乙烯三胺、0.10-0.20份的1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺制备而成；所述增韧组合物为端侧链型环氧硅油扩链剂IOTA 105-3、双端醇羟基硅油 IOTA 2110、双端醇羟基长链烷基硅油IOTA-8865H、羟基封端甲基乙烯基硅油 IOTA1203V、碳羟基硅油 IOTA 2122、碳羟基硅油 IOTA 2140中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的一种CCS锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述固含量40-55wt%的复配型有机硅树脂的制备方法如下：将0.05-0.10份二乙烯三胺、200份KR-242A有机硅树脂、50-100份KR-271有机硅树脂、20-40份分子量≥1000的增韧组合物在68-70℃下预先反应100-200s，冰水浴降温至0-4℃后加入40-60份二甲苯、20-60份异丙醇以80-160rpm搅拌10-30min，加入剩余二乙烯三胺和0.10-0.20份的1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺，以60-80rpm搅拌100-200s即可得有机硅树脂，低温存储，备用。
9.如权利要求1-8中任一项所述的一种CCS锂电池电芯导电板用云母复合制件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的四步热压成型法具体如下：第一步热压成型中热压条件为压板温度为80±2℃，压力为0.25±0.05Mpa，持续时间为60-80s；第二步热压成型中热压条件为压板温度为130-135℃，压力为0.5-0.6Mpa，持续时间为100-120s，第三步热压成型中热压条件为压板温度为175-180℃，压力为0.8-1.0Mpa，持续时间为120-160s；第四步热压成型中热压条件为压板温度为115-120℃，压力为0.4-0.6Mpa，持续时间为60-80s，制得半成品云母复合基板。
...【技术特征摘要】
1.一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：包括云母复合基板、至少一张复合于云母复合基板内部的电子级玻璃布和复合于云母复合基板表面的铜箔，所述云母复合基板包括以下重量份的原料制成：80-90份的表面改性云母组合物、0.5-5份的增韧填料、20-32份的固含量40-55wt%的复配型有机硅树脂；所述表面改性云母组合物包括云母基体和负载于云母基体表面的纳米级改性粒子，所述纳米级改性粒子包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、氮化铝、氮化硅、石墨烯、碳纳米管、富勒烯中的至少一种；所述增韧填料为纳米芳纶纤维搭配纳米碳纤维、碳纳米管、无机晶须中的至少一种组成。
2.根据权利要求1所述的一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述云母基体为1340目筛出料，d10为0.5-2μm，d50为3-5.5μm，d90为7.5-9.5μm。
3.根据权利要求1或2所述的一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述纳米级改性粒子为三氧化二铝和碳纳米管，所述三氧化二铝是通过溶胶凝胶法负载固定于云母基体表面；所述碳纳米管通过纳米银或纳米铜烧结固定于云母基体表面。
4.根据权利要求1所述的一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述增韧填料是由纳米芳纶纤维、无机晶须以质量比(3-7):1组成；所述无机晶须为氧化锌晶须、氮化铝晶须、氧化铝晶须、氮化硼晶须、碳化硅晶须中的至少一种组成。
5.根据权利要求1所述的一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述云母复合基板包括以下重量份的原料制成：81.4-83.2份的表面改性云母组合物、2.8-3.6份的增韧填料、28-30份的固含量50wt%的复配型有机硅树脂。
6.根据权利要求5所述的一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述表面改性云母组合物的制备方法如下：
7.根据权利要求1所述的一种ccs锂电池电芯导电板用云母复合制件，其特征在于：所述固含量40-55wt%的复配型有机硅树脂包括以下重量份的原料制...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑敏敏，杨鸣，丁锡海，黄静，金万洪，
申请(专利权)人：浙江荣泰电工器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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