[發明專利]一種電池隔熱絕緣墊片

有效

• 申請號: 202310433435.4
• 申請日: 2023-04-21
• 公開（公告）號: CN116154360B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 白元宇;朱力偉;蘇文濤;陳頔昕;解洪興;何新
• 申請（專利權）人: 柯靈愛爾（北京）環境技術中心;中科潤資（重慶）氣凝膠技術研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;C09J7/20;B32B9/00;B32B9/04;B32B17/02;B32B17/06;B32B33/00;B32B27/00;B32B27/06;B32B15/00;B32B15/04;B32B15/20;B32B15/14;B32B7/12
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本發明公開了一種電池隔熱絕緣墊片，本發明的隔熱絕緣墊片在高溫條件下（例如500℃以上）具備優異的絕緣性能，同時還可以在高溫條件下維持隔熱性能，同時還需具備優秀的機械強度以及抗沖擊性能。將本發明的隔熱絕緣墊片應用于新能源汽車的電池包中既可以滿足電器絕緣要求，又可以滿足阻燃隔熱要求，并滿足機械強度以及抗沖擊性能。

技術領域

本發明屬于隔熱保溫材料技術領域，具體涉及一種電池隔熱絕緣墊片。

背景技術

隨著碳中和目標的提出，新能源車汽車因為其碳中和的屬性，得到了快速的發展，同時由于其技術的進步，越來越多的消費者選擇購買新能源車。新能源汽車的電池是新能源汽車的重要整車部件之一，但是新能源車使用的電池帶來的安全問題也逐漸暴露出來，電池容易發生自燃，尤其是鋰離子電池，電池的自然對生命財產造成嚴重威脅，也會影響新能源車的進一步發展與普及。為了解決電池自燃的問題，各大汽車生產廠家和電池制造廠家也進行大量的研究工作，雖然取得了一定的研究成果，但是仍然沒有完全解決電池自燃的問題，特別是鋰離子電池的自然問題。經過統計研究鋰離子電池的自燃案例，發現鋰離子電池自燃時大多數情況下是某一小塊性能異常的鋰離子電池單體發生自燃或者熱失控，進而引發周邊正常的電池單體發生燃燒，進而引發更大范圍內的電池燃燒現象。

目前電池本征安全還無法完全保證，因此在無法解決電池自然或者熱失控的情況下，還可以從被動安全著手，對電池單體、電池組以及電池包進行防火隔熱設計，來防止已經燃燒的電池單體或者電池包引燃相鄰的電池，阻斷熱失控從失控單體向周圍擴散，來實現降低電池組的損害以及附帶的破壞作用，對電池包進行防火隔熱設計也可以為乘員爭取更多的逃生時間，延緩火勢蔓延。

對電池電芯單體、電池組以及電池包進行防火隔熱設計時，在電池電芯單體、電池組以及電池包之間使用阻燃隔熱片是一種十分有效的技術手段。但是新能源汽車的使用場景對阻燃隔熱材料提出了新的要求，如輕薄、高強度、減振、耐溫、低導熱系數、不產生有毒氣體、防水防潮防震、絕緣等要求。因此，亟需提出了一種符合新能源汽車使用場景的氣凝膠隔熱阻燃墊及其生產方法。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案。

一種隔熱絕緣墊片，所述隔熱絕緣墊片具有如下所述的性能：

絕緣性能在500℃條件下滿足下述至少一個條件：

A1）擊穿電壓：不低于10?KV/mm；

A2）體積電阻率：大于等于110¹³?Ω/cm；

和，強度滿足下述至少一個條件：

B1）抗拉強度參數不低于?2MPa；

B2）厚度不大于3?mm時，挺度不低于85?g/cm。

根據本發明，所述隔熱絕緣墊片的厚度不大于3?mm。

根據本發明，所述隔熱絕緣墊片至少含有一層纖維/氣凝膠復合層；所述纖維/氣凝膠復合層包括基材、氣凝膠和聚酰亞胺，所述基材為纖維，在所述基材中填充有氣凝膠；所述纖維包括玄武巖纖維。

根據本發明，所述隔熱絕緣墊片至少包括：

中間層，所述中間層為聚合物薄片和/或金屬箔片，用于結構支撐和/或粘合；

第一外層，所述第一外層位于所述中間層的一側表面，當用于電池組時，所述第一外層朝向電池組；所述第一外層為所述纖維/氣凝膠復合層。

本發明還提供一種隔熱絕緣墊片的制備方法，所述制備方法包括：

1）制備硅溶膠：將硅源、水、醇溶劑混合制備硅溶膠；

2）制備凝膠：向步驟1）的硅溶膠中引入纖維預制件，得到凝膠；