[发明专利]一种具备散热功能的气凝胶产品、制备方法及应用

说明书

本发明公开一种具备散热功能的气凝胶产品、制备方法及应用，涉及隔热保温材料技术领域，所述具备散热功能的气凝胶产品包括增强基材以及填充在增强基材内部的气凝胶；所述增强基材由无机纤维材料和分别复合在无机纤维材料上下表面的导热网构成。具备散热功能的气凝胶产品的制备方法，包括下述步骤：在无机纤维材料的上下表面分别复合导热网，得到增强基材；将增强基材浸渍溶胶处理，经凝胶、干燥后，得到具备散热功能的气凝胶产品。本发明气凝胶产品具备隔热功能的同时兼具一定的散热功能，将产品用于新能源电池组电芯之间，可以促使电芯之间的热量通过产品的导热网散失，避免因一侧温度过高使整个电池组处于热集中状态，对安全性能产生影响。

技术领域

本发明涉及隔热保温材料技术领域，特别涉及一种具备散热功能的气凝胶产品、制备方法及应用。

背景技术

由于新能源汽车符合国家大力倡导的环保要求，其销售额逐年增加，应用范围越来越大，目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车,其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器。由于汽车行驶需要的动力很大，采用电力提供动力的新能源汽车为了保证能够正常行驶，需要电池仓长时间提供较大电流，保证动力的提供。当车载电池长时间输出电能后，电池内长时间进行化学反应会使得电池体明显发热，存在燃烧、爆炸的等热失控风险，热失控是动力电池最严重的安全事故，直接威胁到用户的生命安全，针对电池的热失控传播问题主要通过热防护技术来解决。

目前动力电池系统热失控的研究，主要侧重于由单体电芯热失控触发继而传播到整个电池包的热失控安全问题方面，这是因为当某单体电芯触发热失控时，产热量骤增，散热量远小于产热量，导致热量向周围电芯传递，会迅速引发周边电池大规模热失控，从而引起一系列的连锁反应。或者说，单体电芯的热失控是整个电池包热失控的源头。因此，必须为电动汽车上的动力电池组配备一套具有针对性的电池隔热散热材料，良好的隔热和散热效果可以提高整个动力电池组的工作效率和使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种具备散热功能的气凝胶产品、制备方法及应用，在无机纤维材料的外侧复合导热网，然后整体浸渍溶胶处理，使制备得到的气凝胶产品具备隔热功能的同时兼具一定的散热功能，将产品用于新能源电池组电芯之间，可以促使电芯之间的热量通过产品的导热网散失，避免因一侧温度过高使整个电池组处于热集中状态，对安全性能产生影响。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种具备散热功能的气凝胶产品，包括增强基材以及填充在增强基材内部的气凝胶；所述增强基材由无机纤维材料和复合在无机纤维材料上下表面的导热网构成。

一种具备散热功能的气凝胶产品的制备方法，包括下述步骤：

（1）在无机纤维材料的上下表面分别复合导热网，得到增强基材；

（2）将增强基材浸渍溶胶处理，经凝胶、干燥后，得到具备散热功能的气凝胶产品。

其中，步骤（1）中，在无机纤维材料上下表面分别复合导热网的具体操作为：将导热网分别铺设于无机纤维材料的上下表面，然后通过柔性纤维进行Z向针刺，使导热网-无机纤维材料-导热网之间得到复合，得到增强基材，其中，无机纤维材料的上下表面为无机纤维材料表面积最大的两个表面。

其中，所述导热网为金属纤维网或石墨烯网膜；所述金属纤维网包括铝纤维网或铜纤维网；所述柔性纤维为玻璃纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维、尼龙纤维和生物质纤维中的一种。

其中，所述无机纤维材料为无机纤维毡或无机纤维网胎；所述无机纤维为玻璃纤维、预氧丝纤维、硅酸铝纤维、玄武岩纤维或碳纤维，为了满足厚度要求，无机纤维网胎可以进行多层叠加。

其中，步骤（1）中，所述无机纤维材料的厚度为0.2-5mm，导热网的厚度为0.2-2mm。