[發明專利]一種電池組熱失控擴散阻隔板、制備方法及電池組

在審

• 申請號: 202210009861.0
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114530654A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 牛慧昌;陳才星;李釗;李磊;姬丹;姜羲
• 申請（專利權）人: 廣州工業技術研究院
• 主分類號: H01M10/658
• 分類號: H01M10/658;H01M10/625;H01M50/293;H01M50/244;H01M50/249
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;黃培智

本發明公開了一種電池組熱失控擴散阻隔板、制備方法及電池組，該阻隔板包括包括板芯以及包裹板芯的封裝袋；所述板芯包含以下質量百分比的原料：基材50％?70％、固化材料15％?35％和阻燃材料5％?15％，三者固化而成。通過上述制作板芯的三類成分，在應用于電池組的熱失控擴散阻隔時，具有協同作用效果，可以綜合提升電池組的整體安全性。

技術領域

本發明涉及新能源汽車動力電池技術領域，具體地說，涉及一種電池組熱失控擴散阻隔板、制備方法及電池組。

背景技術

由于全球范圍內的能源危機和環境污染問題，全社會正在積極推進以低能耗、低排放為特點的新能源汽車的發展。新能源汽車以電池為能源儲存的載體，通過電機產生驅動力從而推動汽車的行駛。鋰離子電池以碳素材料為負極、以鋰離子嵌入化合物為正極，依靠鋰離子在正極和負極之間的嵌入和脫嵌實現充電和放電。由于具有能量密度高、循環壽命長、自放電率低、環境友好等優勢，鋰離子電池在新能源汽車領域(包括純電動、混合動力、增程式電動汽車等)得到了廣泛的應用。然而鋰離子電池使用易燃極性有機溶劑如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等作為電解液，因此本質上具有火災危險性。鋰離子電池的安全問題成為制約電動汽車發展的關鍵問題。正如陳立泉院士所說“如果鋰離子電池的問題不解決，談電動汽車發展完全是空談；如果鋰離子電池的成本和安全問題不解決，電動汽車發展也要受影響”。鋰離子電池的火災安全問題成為研究人員關注的焦點。

早期關于鋰離子電池安全性的研究聚焦于單體電池的熱失控機理。而電動汽車的鋰離子電池，是按照單體(Cell)-模組(Module)-包(Pack)的次序(部分是從Cell直接到Pack)從少到多組成電池組工作的，上千節單體電池經過串并聯接后緊密地堆積在電池箱內，為個別電池著火后迅速蔓延并引發大規模火災提供了條件。電動汽車的火災事故通常是由單個電池熱失控引發著火，單個電池著火后通過熱傳遞引起火災在電池組內部的蔓延，這也是電池組由局部著火向整體燃燒轉變的關鍵環節，是形成災難性事故后果的根本原因。

發明內容

為了解決上述背景技術所存在的至少一技術問題，本發明提供一種池組熱失控擴散阻隔板、制備方法及電池組。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

第一方面，本發明提供一種電池組熱失控擴散阻隔板，包括板芯以及包裹板芯的封裝袋；所述板芯包含以下質量百分比的原料：基材50％-70％、固化材料15％-35％和阻燃材料5％-15％，三者固化而成。

進一步地，所述基材為硼硅酸鹽材料，為顆粒狀；所述固化材料包括脂類材料與固化劑，用于使顆粒狀的基材固化成型。

進一步地，所述脂類材料與固化劑的質量比例為3:1。

進一步地，所述阻燃材料包括阻燃劑和成碳劑。

進一步地，所述阻燃劑和成碳劑的質量比例為2：1。

進一步地，所述阻燃劑為無機磷酸鹽或聚磷酸銨。

進一步地，所述成碳劑為多羥基化合物或季戊四醇或雙季戊四醇。

進一步地，所述脂類材料為環氧樹脂。

第二方面，本發明提供一種電池組熱失控擴散阻隔板制備方法，包括：

將基材與脂類材料按比例混合均勻；

將阻燃劑和成碳劑按比例混合后，加入到基材與脂類材料的混合物中，使用壓迫式混合的方法混合均勻；

再按比例加入固化劑，混合均勻后裝入模具中，制作成板坯，放入溫度箱，在設定的溫度下固化所需時間，然后冷卻脫模；

采用熱塑膜包裹住阻隔板芯，加熱使熱塑膜受熱收縮后包裹住阻隔板芯，裁剪后做成阻隔板。