[發明專利]用作電池單元的絕熱和火焰屏障的紙

有效

• 申請號: 202080020846.5
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN113631528B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: B·S·姜
• 申請（專利權）人: 杜邦安全與建筑公司
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02;D21H13/26;H01M10/60
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王琳;黃希貴

一種適合用作電池中的電池單元間火焰屏障的紙，以及一種包含所述紙的電池，所述紙包含40至70重量百分比的纖條體和30至60重量百分比的云母，基于所述紙中纖條體和云母的總重量；其中所述纖條體包含80至20重量百分比的聚合物和20至80重量百分比的氣凝膠粉末的共混物，基于所述纖條體中聚合物和氣凝膠粉末的總重量；所述紙具有100至4000微米的厚度。

發明背景

技術領域本發明涉及一種用作電池的火焰屏障(flame barrier)和阻燃的電池單元間絕熱材料的紙，以及一種包含所述紙的電池。

背景技術伴隨著鋰離子和其他電池在電動汽車中使用的增長，涉及過熱和火災的電池故障急劇增加。需要用火焰屏障和阻燃絕緣材料來分隔電池單元，并防止一個電池單元中的過熱和熱點導致整個電池組演變成可能導致火災或爆炸的熱失控狀態。

此外，一些被提議的用于這種絕緣的材料具有電池制造商不希望的屬性。一些絕緣材料具有高的脫落顆粒的傾向，這是不希望的，因為它們會在諸如需要在絕緣材料的表面施加高速自動膠帶的過程中產生灰塵和其他問題。顆粒脫落還影響絕緣材料的表面與膠帶之間的粘合，導致絕緣材料因大多數電動汽車在正常運行期間經歷的振動(如道路振動)而發生移動和/或錯位。

需要可以提供改善的絕熱但也沒不具有不希望的屬性(如脫落)的火焰屏障結構。

發明內容

本發明涉及一種適合用作電池中的電池單元間火焰屏障的紙，以及一種包含所述紙的電池；所述紙包含：

40至70重量百分比的纖條體，和

30至60重量百分比的云母，基于所述紙中纖條體和云母的總重量；其中所述纖條體包含以下各項的共混物：

80至20重量百分比的聚合物，和

20至80重量百分比的氣凝膠粉末，基于所述纖條體中聚合物和氣凝膠粉末的總重量；所述紙具有100至4000微米的厚度。

附圖說明

圖1是僅由纖條體制成的紙的表面SEM照片圖像，其中所述纖條體是由聚合物和氣凝膠粉末的共混物制成的。

圖2是僅由纖條體和氣凝膠粉末制成的對比紙的表面SEM照片圖像；然而，該紙是通過首先在沒有任何氣凝膠粉末的情況下制造聚合物纖條體而制成的。然后將不含氣凝膠的聚合物纖條體和適量的氣凝膠粉末在水中簡單混合，以制造用于造紙的水性流漿箱配料。

圖3是僅由纖條體制成的對比紙的表面SEM照片圖像，其中所述纖條體是由聚合物纖條體和活性炭的共混物制成的。

圖4是由云母和纖條體的組合制成的本發明的紙的表面SEM照片圖像，其中所述纖條體是由聚合物和氣凝膠粉末的共混物制成的。

圖5是僅由纖條體制成的幾種紙的熱導率圖，其中所述纖條體是由聚合物和氣凝膠粉末的共混物制成的，該圖示出了纖條體中總氣凝膠粉末的不同量對紙熱導率的影響。

圖6是僅由纖條體制成的壓光或致密紙的截面視圖，其中所述纖條體是由聚合物和氣凝膠粉末的共混物制成的。

圖7是僅由纖條體制成的壓光或致密紙的表面SEM照片圖像，其中所述纖條體是由聚合物和氣凝膠粉末的共混物制成的。

具體實施方式

本發明涉及一種適合用作電池中的電池單元間火焰屏障的紙，所述紙是含有云母和纖條體粘合劑的紙，纖條體粘合劑包含聚合物和氣凝膠粉末的共混物，所述紙與可商購的云母紙相比具有改善的絕緣性和其他特性。