[發明專利]鋰離子電池模組填充劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910888520.3
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN110690377B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 莊文生
• 申請（專利權）人: 廣州市廣珠電池有限公司
• 主分類號: H01M50/213
• 分類號: H01M50/213;H01M50/26;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州廣典知識產權代理事務所(普通合伙) 44365
• 代理人: 萬志香

本發明提供了一種鋰離子電池模組填充劑及其制備方法，鋰離子電池模組填充劑所述主要由硅藻土粉和灌封硅膠制備而成。本發明將硅藻土引入到電池模組灌封膠的應用，與傳統灌封硅膠相比，縮短了灌封膠凝固的時間，增加了膠質凝固后的機械強度，更低成本的硅藻土組份的引入使整體材料成本下降。

技術領域

本發明屬于化學電源——鋰離子電池技術領域，具體涉及一種鋰離子電池模組填充劑及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池是1990年開發商用的新一代高性能電池，此后至今被廣泛應用于各行各業中，市場需求快速增長，同時技術和性能與時俱進。預計未來社會發展對其需求仍將會持續增長，尤其在電動汽車領域的需求。

鋰離子電池除了部分以單體作為電源使用外，更多的是以多個單體進行串并聯的方式組成電池模組從而獲得更高的電壓和容量以滿足不同的應用場景需求，這種由多個電池單體進行串并聯形成的電池組行業上通常稱為電池模組，因單體電池類型是鋰離子電池，因而稱為鋰離子電池模組。

鋰離子電池具有很高的能量密度，一旦發生安全質量問題，可導致起火和爆炸，將對人和環境造成嚴重危害。造成鋰離子電池熱失控的因素很多，有設計和生產工藝的因素，也可能有原材料和不規范使用的因素，還可能有環境濫用的因素，而當多個單體組成電池模組后，影響電池模組安全的因素會增加，比如電池單體的一致性、組合方式、制造工藝等等。因此，安全性對電池模組的挑戰更大。隨著行業的發展，針對電池模組安全的技術不斷被開發和應用。

業界有利用灌封硅膠對電池模組的間隙進行填充來穩定電池單體的相對位置和確保安全間距，并一定程度阻止了單體電池熱失控引起的熱量傳遞和蔓延，該方法被證明對提高電池模組的安全性和可靠性有一定效果。灌封硅膠在鋰離子電池模組的實用性跟硅膠的凝固時間、凝固后硅膠的機械強度以及成本等諸多因素有關。因此，研發性能和成本更有優勢的填充劑對鋰電池行業來說具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種新型鋰離子電池模組填充劑及其制備方法，該方法工藝簡單、易于操作、效率高。該方法制備的鋰離子電池模組填充劑中以硅藻土作為填充劑的主要成分之一，增加了填充劑的機械強度，縮短了硅膠凝固的時間，同時降低了填充劑的成本。

通過如下技術方案來實現。

鋰離子電池模組填充劑，主要由硅藻土粉和灌封硅膠制備而成。

在其中一些實施例中，所述灌封硅膠和硅藻土粉的重量用量比為2：0.1～1，優選為2：0.5～0.8。

在其中一些實施例中，所述硅藻土粉優選其中SiO₂含量65％～80％，Al₂O₃、MgO、Fe₂O₃、CaO金屬氧化物的總含量小于10～30％，其它有機物雜質0～5％，水分含量0～5％，細度目大于80目，松散密度小于450kg/m³。

在其中一些實施例中，所述灌封硅膠為粘度為2000±1000cps，液態室溫硫化硅橡膠，包括A組份和B組份，A、B組份重量比例優選為1：1±0.1。

本發明的另一目的是提供了上述鋰離子電池模組填充劑的制備方法。

實現上述目的的技術方案如下。

一種鋰離子電池模組填充劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將所述灌封硅膠的A組份和硅藻土，攪拌使其混合均勻，得混合物；

(2)往所述混合物加入灌封硅膠B組份，進行攪拌混合，冷卻，即得。