[发明专利]非织造纤维幅材

说明书

本发明公开了一种非织造纤维幅材，该非织造纤维幅材包含涂覆有阻燃剂的阻燃非织造织物，其中该阻燃剂包含多磷酸铵或碱金属硅酸盐；并且其中该阻燃非织造织物具有第一主表面和相对的第二主表面；覆盖该第一主表面的至少一部分的第一非织造织物；以及覆盖该第二主表面的至少一部分的第二非织造织物。第一非织造织物和第二非织造织物各自包含氧化聚丙烯腈纤维和任选的增强纤维。

技术领域

本发明提供了阻燃非织造织物以保护非织造材料的阻燃性和无纤维脱落。所提供的非织造织物可在机动车和航空应用(诸如用于电动车辆的电池仓)中用作绝热体和隔音体。所提供的非织造织物可特别适用于减小机动车和航空应用中的噪音。

背景技术

绝热体减少彼此热接触或在热对流或热辐射范围内的结构之间的热传递。这些材料减轻传导、对流和/或辐射的影响，并且因此可有助于将邻近另一结构的结构的温度稳定在显著更高或更低的温度下。通过在需要高温的情况下防止部件过热或避免热损失，热管理对于实现广泛商业应用和工业应用中所需的功能和性能可能是关键的。

绝热体在机动车和航空技术中尤其有用。例如，机动车的内燃机在其燃烧循环期间产生大量热量。在车辆的其它区域中，使用绝热物来保护对热敏感的电子部件。此类部件可包括例如传感器、电池和电动马达。为了最大化燃料经济性，希望绝热解决方案尽可能薄且重量轻，同时充分保护这些部件。理想的情况是，这些材料足够耐用，可在车辆的寿命期间一直使用。

从历史上看，机动车和航空技术的发展一直是由消费者对更快、更安全、更安静和更宽敞的车辆的需求驱动的。这些属性必须与对燃料经济性的需求反向平衡，因为对这些消费者驱动的属性的增强一般也会增加车辆的重量。

在能够提供约8％燃料效率增加的车辆重量减少10％的情况下，机动车和航空制造商在满足现有性能目标的同时具有很大的动力降低车辆重量。然而，随着车辆结构变轻，噪音可能变得越来越成问题。一些噪音是由结构振动承载的，其生成传播并传输到空气的声能，从而生成气载噪音。常规地使用由重粘性材料制成的阻尼材料来控制结构振动。常规地使用能够吸收声能的柔软柔韧材料(诸如纤维或泡沫)来控制气载噪音。

随着电动车辆(“EV”)的出现，对合适隔绝材料的需求已加强。EV采用锂离子电池，该锂离子电池在限定的温度范围内、更具体地在环境温度附近最佳地工作。EV通常具有电池管理系统，该电池管理系统在电池温度下降到显著低于最佳温度时激活电加热器，并且在电池温度上升到显著高于最佳温度时激活冷却系统。

发明内容

用于加热和冷却EV电池的操作可基本上耗尽原本将被引导至车辆动力传动系统的电池电力。正如毯子通过在寒冷天气中保存人的体热来提供舒适度一样，绝热物被动地最小化所需的电力以在极端温度下保护EV电池。

用于EV电池应用的隔绝材料的开发人员面临着巨大的技术挑战。例如，EV电池隔绝材料应表现出低热导率，同时满足用于熄灭或减缓电池着火蔓延的严格阻燃要求。阻燃性的常见测试是UL-94V0火焰测试。还希望合适的绝热体弹性地挠曲和压缩，使得其可容易地插入不规则形状的壳体中并膨胀以完全占据其周围的空间。最后，这些材料应显示出足够的机械强度和抗撕裂性以有利于制造过程中的处理和安装，使得不存在松散的纤维或纤维脱落。

所提供的制品和方法通过使用非织造织物组件来解决这些问题。非织造织物组件具有阻燃性并最小化纤维脱落。增强纤维在加热时可至少部分地熔融以形成具有增强强度的粘结幅材。本专利申请的非织造织物组件的边缘不需要通过热和压力或其它方式密封。所提供的非织造织物组件还可具有低流动阻力，从而使非织造织物成为更好的隔音件。