[發(fā)明專利]延緩電池模組熱失控蔓延的阻火隔熱墊

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210048881.9
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114639899A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王正春;劉嬋;侯敏;曹輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海瑞浦青創(chuàng)新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/658
• 分類號: H01M10/658;H01M10/613;H01M10/625
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 梁勤偉

本發(fā)明提供了一種延緩電池模組熱失控蔓延的阻火隔熱墊，包括隔熱層和設(shè)置在所述隔熱層兩側(cè)的阻燃層，所述阻燃層包括滅火材料和吸熱層，所述滅火材料以層狀結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述隔熱層的兩側(cè)，所述吸熱層設(shè)置在所述滅火材料的外側(cè)，或者所述滅火材料通過物理方法結(jié)合于所述吸熱層內(nèi)部及表面。本發(fā)明的阻火隔熱墊能夠在減輕火災(zāi)程度的基礎(chǔ)上加快熄滅火焰，同時對于相鄰電池的熱失控也有一定延緩作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種延緩電池模組熱失控蔓延的阻火隔熱墊。

背景技術(shù)

新能源汽車發(fā)展的迅速既是當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)的需求同時也是世界環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必要結(jié)果。但是在取代傳統(tǒng)能源汽車的過程中，其安全性永遠(yuǎn)是首當(dāng)其沖的關(guān)注點(diǎn)。其中單個鋰離子電池?zé)崾Э叵蛑苓呺姵芈樱M(jìn)而誘發(fā)模塊、電池包、整車系統(tǒng)自燃是我們不期望發(fā)生的危險路徑，針對于此，可以通過隔絕單個電池?zé)崾Э貍鬟f過程來避免整個電池系統(tǒng)的熱失控。

當(dāng)前，普遍的做法包括在鋰電池之間設(shè)置隔熱層，或者在電池包的上殼體結(jié)合阻燃材料，但是該種做法無法根本解決鋰電池產(chǎn)熱堆積，也不能減弱或者撲滅電池起火，甚至熱量積累足以導(dǎo)致隔熱層失效，進(jìn)而引發(fā)電池連環(huán)熱失控和起火爆炸。另外，對電池模塊加裝散熱通道，可以在某種程度上延緩熱失控爆發(fā)時間，但相比于電池內(nèi)短路產(chǎn)熱量的速率，這些措施也只能展現(xiàn)有限的作用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種延緩電池模組熱失控蔓延的阻火隔熱墊。

本發(fā)明的目的是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種延緩電池模組熱失控蔓延的阻火隔熱墊，包括隔熱層和設(shè)置在所述隔熱層兩側(cè)的阻燃層，所述阻燃層包括滅火材料和吸熱層，所述滅火材料以層狀結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述隔熱層的兩側(cè)，所述吸熱層設(shè)置在所述滅火材料的外側(cè)，或者所述滅火材料通過物理方法結(jié)合于所述吸熱層內(nèi)部及表面。

優(yōu)選的，所述隔熱層選用納米微孔二氧化硅、納米微孔碳化硅、高鋁耐火纖維、高硅氧玻璃纖維、或陶瓷纖維氈。

優(yōu)選的，所述隔熱層的厚度為1～5mm，更優(yōu)選地，厚度為2～5mm。

優(yōu)選的，所述吸熱層選用聚氨酯泡棉，或吸熱相變材料。

優(yōu)選的，所述吸熱相變材料選用溴化環(huán)氧樹脂和/或丙烯酸樹脂。

優(yōu)選的，所述吸熱層的厚度為1～5mm，更優(yōu)選地，厚度為2～5mm。

優(yōu)選的，所述滅火材料選用無機(jī)銨鹽粉末，有機(jī)磷系粉末，鹵化有機(jī)物粉末、磷酸烷基酯類液體，磷酸芳基酯中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述無機(jī)銨鹽粉末選用碳酸銨、硫酸銨、鹵化銨、磷酸氫銨、聚磷酸銨中的一種或多種；所述有機(jī)磷系粉末選用三苯基氧化膦和/或磷酸三苯酯；所述鹵化有機(jī)物粉末選用四溴雙酚和/或四丁基鹵化銨；所述磷酸烷基酯類液體選用磷酸三丁氧基乙基酯、磷酸三乙酯、磷酸三正丁基酯；所述磷酸芳基酯選用磷酸甲苯二苯酯和/或磷酸三甲苯酯。

優(yōu)選的，所述滅火材料以層狀結(jié)構(gòu)設(shè)置時，將滅火材料用吸熱薄膜包裝，壓成厚度為1～5mm的層狀結(jié)構(gòu)，優(yōu)選厚度為1～3mm的薄板。

阻火隔熱墊的總厚度大于3mm，優(yōu)選7mm。

優(yōu)選的，所述滅火材料通過物理方法結(jié)合于所述吸熱層內(nèi)部時，將滅火材料的飽和水溶液通過浸泡或者噴淋的方式與所述吸熱層結(jié)合；或者將吸熱層制作成帶有內(nèi)空心，外面多氣孔的結(jié)構(gòu)，將滅火材料填充進(jìn)吸熱層內(nèi)部，最后外表面用吸熱隔膜包裹。阻火隔熱墊的總厚度優(yōu)選5mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明的阻火隔熱墊中，滅火材料受熱超過熱分解溫度后產(chǎn)生不燃?xì)怏w，不燃?xì)怏w可以作為電池外氣體包裹層，一是隔絕外界氧氣助燃，形成內(nèi)部缺氧環(huán)境；二是不燃?xì)怏w稀釋沖淡內(nèi)部可燃?xì)怏w濃度直至燃燒下限，解決氣體燃燒源。