[发明专利]一种新型动力电池热扩散防护用缓冲垫及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型动力电池热扩散防护用缓冲垫，包括热压复合在一起的相变复合膜、胶层、气凝胶毡层；且由上至下依次为相变复合膜、胶层、气凝胶毡层、胶层和相变复合膜；且相变复合膜的相变层位于外端面。制备方法，步骤为，S1，制备相变复合膜；S2，裁切；S3，叠层；S4，复合热压成型。本发明改善了目前气凝胶隔热产品的隔热效果、降低电芯之间的热传递速度，进而提高电池包的使用的安全性。并且本发明先将相变涂料涂布与膜材上制备相变复合膜，然后将其通过树脂粘结在气凝胶毡上的方法可以避免直接采用在气凝胶毡表面涂覆相变涂料的加工过程中，相变涂料渗入气凝胶毡，进而影响气凝胶毡的隔热效果的问题，而且可以提高相变涂层的均匀性以及相变涂层在气凝胶毡上的粘结性。

技术领域

本发明属于动力电池热失控防护技术领域，具体涉及一种新型动力电池热扩散防护用缓冲垫及其制备方法。

背景技术

新能源车的关键技术在于电池、电机、电控，而在三者之中电池技术是重要的动力来源，因此也是核心技术。动力电池的安全问题一直是困扰新能源车发展的关键问题，动力电池的热失控导致电动车烧毁的事故时有发生。

为了解决热失控热扩散问题目前国内动力电池企业通常采用主动防护技术与被动防护技术相结合的方式。主动防护主要包括灭火剂、BMS、冷却剂等，一旦发生热失控灭火剂直接灭火冷却剂启动冷却对热失控电池进行降温防止进一步发生热扩散造成整车烧毁。被动防护主要包括机械性能增强、绝缘防护、隔热材料防护。其中隔热材料通常是采用气凝胶复合材料制作的复合产品，为了防止发生热失控目前动力电池PACK生产企业通常会将气凝胶隔热垫作为重要的热阻隔材料使用。

现有气凝胶隔热垫通常是靠气凝胶材料优异的导热系数来进行高温阻隔，一旦单颗电芯发生热失控时防止临近的电芯温度升高。这种隔热产品通常需要几个毫米厚度下才能达到理的隔热效果，占用了本就狭小的PACK空间，降低了单个系统的能量密度，而且这种隔热产品没有瞬间热量存储功能，在单个电芯温度升高时，临近电芯的升温速度快，若发生热失控，则留给人员的逃生时间短。

发明内容

针对上述现有技术中描述的不足，本发明提供一种新型动力电池热扩散防护用缓冲垫及其制备方法，用于解决现有隔热片产品单纯靠气凝胶导热系数进行热阻隔的方式需要较厚的气凝胶隔热材料，不利于电池包能量密度的提升问题；以及现有隔热片产品无法进行瞬间热量存储，导致升温速度快，若发生热控，则留给人员的逃生时间短的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种新型动力电池热扩散防护用缓冲垫，包括热压复合在一起的相变复合膜、胶层、气凝胶毡层；且由上至下依次为相变复合膜、胶层、气凝胶毡层、胶层和相变复合膜；且相变复合膜的相变层位于外端面。相变复合膜能够进行瞬间热量存储，当发生热控时，能够留给人员较长的逃生时间。

作为本发明的一种优选方案，所述相变复合膜包括相变层和膜材，相变层涂布在膜材上；且膜材通过胶层与气凝胶毡层连接。

作为本发明的一种优选方案，所述相变层的厚度为0.1-3mm，所述膜材的厚度为50μm左右，在减轻厚度的前提下能够存储瞬间热量。

作为本发明的一种优选方案，所述膜材为有机膜或柔性面料或金属箔。

当采用有机膜时，所述有机膜包括但与不限于PET膜，PI膜，PC膜，PE膜，PVC膜、PTFE膜等。

当采用柔性面料时，所述柔性面料包括但不限于玻纤布、高硅氧玻纤布、陶瓷纤维布、无纺布或其他类似柔性面料等。

当采用金属箔时，所述金属箔包括但不限于铜箔、铝箔、锡箔、金箔、银箔或其他金属箔等。

作为本发明的一种优选方案，所述气凝胶毡层的厚度为0.1-10mm，优选0.1~5mm。