[发明专利]用作电池单元的绝热和火焰屏障的纸

说明书

一种适合用作电池中的电池单元间火焰屏障的纸，以及一种包含所述纸的电池，所述纸包含40至70重量百分比的纤条体和30至60重量百分比的云母，基于所述纸中纤条体和云母的总重量；其中所述纤条体包含80至20重量百分比的聚合物和20至80重量百分比的气凝胶粉末的共混物，基于所述纤条体中聚合物和气凝胶粉末的总重量；所述纸具有100至4000微米的厚度。

发明背景

技术领域本发明涉及一种用作电池的火焰屏障(flame barrier)和阻燃的电池单元间绝热材料的纸，以及一种包含所述纸的电池。

背景技术伴随着锂离子和其他电池在电动汽车中使用的增长，涉及过热和火灾的电池故障急剧增加。需要用火焰屏障和阻燃绝缘材料来分隔电池单元，并防止一个电池单元中的过热和热点导致整个电池组演变成可能导致火灾或爆炸的热失控状态。

此外，一些被提议的用于这种绝缘的材料具有电池制造商不希望的属性。一些绝缘材料具有高的脱落颗粒的倾向，这是不希望的，因为它们会在诸如需要在绝缘材料的表面施加高速自动胶带的过程中产生灰尘和其他问题。颗粒脱落还影响绝缘材料的表面与胶带之间的粘合，导致绝缘材料因大多数电动汽车在正常运行期间经历的振动(如道路振动)而发生移动和/或错位。

需要可以提供改善的绝热但也没不具有不希望的属性(如脱落)的火焰屏障结构。

发明内容

本发明涉及一种适合用作电池中的电池单元间火焰屏障的纸，以及一种包含所述纸的电池；所述纸包含：

40至70重量百分比的纤条体，和

30至60重量百分比的云母，基于所述纸中纤条体和云母的总重量；其中所述纤条体包含以下各项的共混物：

80至20重量百分比的聚合物，和

20至80重量百分比的气凝胶粉末，基于所述纤条体中聚合物和气凝胶粉末的总重量；所述纸具有100至4000微米的厚度。

附图说明

图1是仅由纤条体制成的纸的表面SEM照片图像，其中所述纤条体是由聚合物和气凝胶粉末的共混物制成的。

图2是仅由纤条体和气凝胶粉末制成的对比纸的表面SEM照片图像；然而，该纸是通过首先在没有任何气凝胶粉末的情况下制造聚合物纤条体而制成的。然后将不含气凝胶的聚合物纤条体和适量的气凝胶粉末在水中简单混合，以制造用于造纸的水性流浆箱配料。

图3是仅由纤条体制成的对比纸的表面SEM照片图像，其中所述纤条体是由聚合物纤条体和活性炭的共混物制成的。

图4是由云母和纤条体的组合制成的本发明的纸的表面SEM照片图像，其中所述纤条体是由聚合物和气凝胶粉末的共混物制成的。

图5是仅由纤条体制成的几种纸的热导率图，其中所述纤条体是由聚合物和气凝胶粉末的共混物制成的，该图示出了纤条体中总气凝胶粉末的不同量对纸热导率的影响。

图6是仅由纤条体制成的压光或致密纸的截面视图，其中所述纤条体是由聚合物和气凝胶粉末的共混物制成的。

图7是仅由纤条体制成的压光或致密纸的表面SEM照片图像，其中所述纤条体是由聚合物和气凝胶粉末的共混物制成的。

具体实施方式

本发明涉及一种适合用作电池中的电池单元间火焰屏障的纸，所述纸是含有云母和纤条体粘合剂的纸，纤条体粘合剂包含聚合物和气凝胶粉末的共混物，所述纸与可商购的云母纸相比具有改善的绝缘性和其他特性。