[發明專利]含有阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層的新能源汽車鋰離子動力電池殼體及其制備方法

在審

• 申請號: 201810729972.2
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN109004109A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 丁榮華;雷偉;花金旦;李炳健;宋海民;陳宇鋒;陳衛紅;王琪;郭祥
• 申請（專利權）人: 江蘇泛亞微透科技股份有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/10;H01M10/0525
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 李猛

本發明公開了一種含有阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層的新能源汽車鋰離子動力電池殼體及其制備方法，殼體本體內型腔表面連接有阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層；制備方法，首先三維設計造型殼體的三維圖形；其次軟件自動生成展開阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層的二維圖；依據自動生成展開阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層的二維圖設計模切加工用的復合成形刀模，自動沖切加工出阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層的平面狀零件，最后將平面狀零件與殼體內型腔粘貼成形固定。通過上述方式，本發明能夠滿足新能源汽車鋰離子動力電池更高級的阻燃要求，提高新能源汽車鋰離子動力電池供電的可靠性和安全性。

技術領域

本發明涉及一種含有阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層的新能源汽車鋰離子動力電池殼體及其制備方法。

背景技術

近年來，針對電池組的熱失控傳播問題主要通過在電池組內增加隔熱層，阻斷熱失控從失控單體向周圍傳播，來實現降低電池組的損害以及附帶的破壞作用。目前常用的動力電池保溫隔熱材料有泡棉、塑料泡沫、超細玻璃棉、 硅氧棉、真空隔熱板、二氧化硅氣凝膠等，電池組內隔熱板是置于單體電芯之間，能夠有效延緩或阻斷單體電芯熱失控向整個電池系統的傳播的一種熱防護裝備。需要具備以下性能：

減振、耐溫、導熱系數低、不產生有毒氣體、防水防潮防震、質輕價低厚度薄。

泡棉是塑料粒子發泡過的材料，具有彈性、重量輕、隔熱等特點。泡棉有多種種類，比如PU、PE、CR、EVE泡棉等?？蓱糜趧恿﹄姵仉娦鹃g隔熱的泡棉主要有PU、XPE、IXPE泡棉。PU泡棉在上時間壓力下仍具有非常好的回彈性，適用于軟包電池的電芯隔熱防震材料，但是PU泡棉燃燒時會釋放有毒氣體，不適用于純電動或插式混合電動等新能源汽車。XPE泡棉經過添加化學交聯劑產生化學交聯后發泡而成的泡棉，主要特點是性能好，泡孔大，產品一般以3mm以上的厚度為主。IXPE泡棉是經過輻照交聯后發泡而成的泡棉產品，主要特點是泡孔細膩，表觀美觀，性能優異，而且環保性能非常不錯，能達到歐盟的檢測標準，是一種非常適合的動力電池隔熱材料。但是該方法由于輻照設備昂貴、射線穿透力差，不適用于制備厚度較大的發泡體。其次，基于PE材料本身的特性，其在120℃作用就會發生軟化或較大形變，當電芯發生著火危險后，也不能起到很好的減振作用。某電池熱管理系統的隔熱方式就是采用了在電芯與電芯之間放置泡棉的方式，但是對通過對電池模組結構的拆解分析，所應用的泡棉減振效果不佳。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種含有阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層的新能源汽車鋰離子動力電池殼體及其制備方法，能夠解決二氧化硅氣凝膠的酥脆性、阻燃性、不具減振等性能缺陷，泡棉保溫減振效果不佳的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種含有阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層的新能源汽車鋰離子動力電池殼體，包括：殼體本體，在本體內型腔表面連接有阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層。

在本發明一個較佳實施例中，阻燃的彈性二氧化硅氣凝膠隔熱減振層的原料的組分包括：甲基三甲氧基硅烷、硅源、凝膠促進劑、具有結構導向功能的凝聚劑、溶劑、和環保無鹵阻燃劑；

將凝聚劑加入到溶劑中均勻攪拌，然后加入甲基三甲氧基硅烷和硅源，攪拌均勻，加入凝膠促進劑和環保無鹵阻燃劑，再次攪拌均勻，陳化凝膠形成的片材狀濕凝膠，再進行至少兩次溶劑置換，得到塊狀濕凝膠并進行干燥。

在本發明一個較佳實施例中，硅源包括二甲基二甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、硅酸乙酯和硅酸中的一種或多種。

在本發明一個較佳實施例中，凝膠促進劑為1，2-環氧丙烷，凝聚劑為十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨；溶劑為稀鹽酸溶液。