一种无动力凝露控制材料及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种无动力凝露控制材料，该材料由芯材与外封装材料组成；芯材由基材与控湿涂层组成，封装在防水透气封装材料中；控湿涂层以水作为介质，以吸湿高分子材料为载体，微孔粉体填料为主要控湿材料组成的核心材料结构。本发明专利技术的无动力凝露控制材料能够自动反复式进行吸湿和放湿，其本身的自我调节功能保证了材料可以在半密封空间内反复吸湿放湿保持控制环境湿度的功能，大大提高了电池包的使用寿命；并且本发明专利技术的无动力凝露控制材料呈现薄片状并可弯曲弯折，因此更易安装，更节省装配空间。

A Kind of Non-dynamic Condensation Control Material and Its Application

The invention provides a non-dynamic condensation control material, which is composed of core material and external packaging material; core material is composed of base material and moisture control coating, which is encapsulated in waterproof and breathable packaging material; moisture control coating is a core material structure composed of water as medium, moisture-absorbing polymer material as carrier and microporous powder filler as main moisture control material. The non-dynamic condensation control material of the present invention can automatically and repeatedly absorb and dehumidify, and its self-regulating function ensures that the material can repeatedly absorb and dehumidify in semi-sealed space to maintain the function of controlling environmental humidity, and greatly improves the service life of the battery pack; moreover, the non-dynamic condensation control material of the present invention is flaky and bendable, so it is more safe. Loading can save assembly space.

【技术实现步骤摘要】
一种无动力凝露控制材料及其应用
本专利技术属于凝露材料
，具体涉及一种无动力凝露控制材料及该无动力凝露控制材料在汽车动力电池包中的应用。
技术介绍
汽车动力电池包在工作时电芯会产生50-60度的温度，电池包内本身的环境湿度在温差出现时会引起严重的凝露水，凝露水会造成电池包中的电线短路，可能引起安全风险。温差有的出现在电池包水冷板附近，冷却水的温度只有10度左右，有时温差出现在电池停止工作后的电池包里外温差，外部湿冷空气会将湿气从电池包防水透气阀处带入电池包形成凝露水。现有技术中为解决电池包内产生凝露水的问题，一种是通过在电池包内加入无机或者有机硅类干燥剂产品来保持电池包内湿度低，在低湿度环境下即使温差也不会产生明显凝露水。但是干燥剂类产品的吸湿性能不可逆的，因此干燥剂类产品会在一定时间后失效，使得电池包的使用寿命短只能保证1年左右。另一种解决方案是通过在电池包内加装除湿机设备。但由于电池包的空间及重量非常有限，加装额外设备会导致电池包能量密度大幅降低，所以额外装置的添加方案无法应对高能量密度电池包产品。现有技术中对电池包中产生的凝露水没有更好的解决方法，因此需要提出一种能够自动反复式进行吸湿和放湿的材料，以调节电池包内的环境湿度，并延长电池包的使用寿命。
技术实现思路
基于以上现有技术，本专利技术的目的在于提供一种无动力凝露控制材料及该无动力凝露控制材料在汽车动力电池包中的应用，以解决现有技术调节电池包内的环境湿度无法调节且寿命较短的技术问题。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种无动力凝露控制材料，包括芯材和外封装层；所述外封装层封装于所述芯材外；所述芯材包括基材层和改性吸湿高分子涂层，所述改性吸湿高分子涂层设置于所述基材层外。进一步地，所述改性吸湿高分子涂层的原料组成包括聚乙烯醇、丙烯酸酯、聚乙二醇、微孔粉体、无机填料、分散剂、成膜助剂和水。进一步地，所述改性吸湿高分子涂层的原料质量配比为：聚乙烯醇15-30质量份、丙烯酸酯10-20质量份、聚乙二醇15-30质量份、微孔粉体10-20质量份、无机填料5-8质量份、分散剂3-5质量份、成膜助剂2-5质量份和水20-40质量份。进一步地，所述为微孔粉体为海泡石粉、陶瓷粉、沸石粉中的一种或多种的复合。进一步地，所述微孔粉体的粒径尺寸在0.2-1.0nm。进一步地，所述改性吸湿高分子涂层的原料组成还包括0.1-0.5质量份的杀菌剂和0.2-0.5质量份的防霉剂。进一步地，所述基材层为天然纤维、合成纤维或微纤维。进一步地，所述外封装层为防水透气膜层。进一步地，所述的分散剂为聚氧乙烯烷基苯基醚、油酸钠、聚丙烯酸钠等。进一步地，所述的成膜助剂为十二碳醇酯、戊二醇单异丁酸酯、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚等。进一步地，所述的杀菌剂为KATHONLEX、BIT20、MIT10、JX-515、NordesC15和MB-11中的一种或多种。进一步地，所述的防霉剂为多菌灵、异噻唑啉酮、脱氢醋酸、水杨酰苯胺、邻苯基苯酚和2,3,5,6-四氯间苯二腈中一种或多种。本专利技术还提供了上述无动力凝露控制材料的应用，用于汽车动力电池包，以调节电池包内的环境湿度。本专利技术提供的无动力凝露控制材料是一种无需外加动力可自动调节环境湿度的轻薄型材料。该材料由芯材与外封装材料组成；芯材由基材与控湿涂层组成，封装在防水透气封装材料中；控湿涂层以水作为介质，以吸湿高分子材料为载体，微孔粉体填料为主要控湿材料组成的核心材料结构。本专利技术材料采用改性吸湿高分子涂层作为核心功能层，在涂层中添加微孔颗粒作为控湿单元，使得材料对环境湿度敏感，并且利用微孔材料的毛细管效应可以对环境湿度的水汽分压产生自动吸放湿的感应。水汽分压高于微孔材料的孔径对应分压时，材料开始吸收空气水汽并将水汽保留在微孔材料中。当环境湿度低于微孔材料的孔径对应的水汽分压时，微孔材料中储存的水汽会被压力挤压释放出来。这样形成了该控湿材料的基本工作功能。无动力凝露控制材料主要呈现薄片状并可弯曲弯折，单位平方厚度达到0.2毫米，相比于现有的干燥方案一方面比颗粒状或者粉体状干燥材料更易安装，更节省装配空间；另一方面，材料自动反复式进行吸湿和放湿，其本身的自我调节功能保证了材料可以在半密封空间内反复吸湿放湿保持控制环境湿度的功能，材料的使用寿命会大幅提高到动力电池的质保范围内。经检测，无动力凝露控制材料材料可以在零下40度到零上95度任何温度段内保持电池包环境湿度在50％，且使用寿命在10年以上保持环境湿度控制功能不衰减。而普通干燥材料解决方案一般只有6个月到12个月的寿命，一旦使用寿命过期则环境湿度将完全失控。综上，与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：本专利技术的无动力凝露控制材料能够自动反复式进行吸湿和放湿，其本身的自我调节功能保证了材料可以在半密封空间内反复吸湿放湿保持控制环境湿度的功能，大大提高了电池包的使用寿命；并且本专利技术的无动力凝露控制材料呈现薄片状并可弯曲弯折，因此更易安装，更节省装配空间。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的多层拉伸膜复合的耐高温抗撕裂薄膜的组分组成及制备方法作进一步详细说明。本专利技术实施例的无动力凝露控制材料包括芯材和外封装层；外封装层封装于芯材外；芯材包括基材层和改性吸湿高分子涂层，改性吸湿高分子涂层设置于基材层外。其中，基材层为天然纤维、合成纤维或微纤维，改性吸湿高分子涂层涂覆于基材层外，干燥固化后得到自动反复式进行吸湿和放湿的芯材。外封装层封装于芯材外，外封装层为透气的憎水性膨体聚四氟乙烯膜。具体地，改性吸湿高分子涂层由以下实施例制备而得。实施例1改性吸湿高分子涂层的原料组成包括15质量份的聚乙烯醇、20质量份的丙烯酸酯、15质量份的聚乙二醇、20质量份的海泡石粉、5质量份的无机填料、5质量份的分散剂、2质量份的成膜助剂和40质量份的水；按照上述质量配比将聚乙烯醇、丙烯酸酯、聚乙二醇、海泡石粉、无机填料、分散剂、成膜助剂和水混合均匀，即得到改性吸湿高分子涂料，其中水作为介质，吸湿高分子材料聚乙烯醇、丙烯酸酯和聚乙二醇为载体，海泡石粉填料为主要控湿材料组成的核心材料。实施例2改性吸湿高分子涂层的原料组成包括20质量份的聚乙烯醇、18质量份的丙烯酸酯、22质量份的聚乙二醇、18质量份的沸石粉、6质量份的无机填料、4质量份的分散剂、3质量份的成膜助剂和35质量份的水；按照上述质量配比将聚乙烯醇、丙烯酸酯、聚乙二醇、沸石粉、无机填料、分散剂、成膜助剂和水混合均匀，即得到改性吸湿高分子涂料，其中水作为介质，吸湿高分子材料聚乙烯醇、丙烯酸酯和聚乙二醇为载体，沸石粉填料为主要控湿材料组成的核心材料。实施例3改性吸湿高分子涂层的原料组成包括10质量份的聚乙烯醇、15质量份的丙烯酸酯、30质量份的聚乙二醇、10质量份的陶瓷粉、8质量份的无机填料、3质量份的分散剂、5质量份的成膜助剂和20质量份的水；按照上述质量配比将聚乙烯醇、丙烯酸酯、聚乙二醇、陶瓷粉、无机填料、分散剂、成膜助剂和水混合均匀，即得到改性吸湿高分子涂料，其中水作为介质，吸湿高分子材料聚乙烯醇、丙烯酸酯和聚乙二醇为载体，陶瓷粉填料为主要控湿材料组成的核心材料。实施例4改性吸湿高分子涂层的原料组成包括20质量份的聚乙烯醇、18质量份的丙烯酸酯、22质量份的聚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无动力凝露控制材料，其特征在于，包括芯材和外封装层；所述外封装层封装于所述芯材外；所述芯材包括基材层和改性吸湿高分子涂层，所述改性吸湿高分子涂层设置于所述基材层外。

【技术特征摘要】
1.一种无动力凝露控制材料，其特征在于，包括芯材和外封装层；所述外封装层封装于所述芯材外；所述芯材包括基材层和改性吸湿高分子涂层，所述改性吸湿高分子涂层设置于所述基材层外。2.根据权利要求1所述的无动力凝露控制材料，其特征在于，所述改性吸湿高分子涂层的原料组成包括聚乙烯醇、丙烯酸酯、聚乙二醇、微孔粉体、无机填料、分散剂、成膜助剂和水。3.根据权利要求2所述的无动力凝露控制材料，其特征在于，所述改性吸湿高分子涂层的原料质量配比为：聚乙烯醇15-30质量份、丙烯酸酯10-20质量份、聚乙二醇15-30质量份、微孔粉体10-20质量份、无机填料5-8质量份、分散剂3-5质量份、成膜助剂2-5质量份和水20-40质量份。4.根据权利要求2或3...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁凯，徐赢斐，
申请(专利权)人：宁波葆尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33