适用于电池单元的阻燃隔热材料制造技术

一种可用作电池单元间隔热材料的层压件，所述层压件具有隔热区域和外周密封区域，所述隔热区域按顺序包括：包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第一外层；包含无机短纤维的毡或纸的内层；以及包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第二外层；所述外周密封区域没有所述内层并且是由所述纸的第一外层和第二外层彼此附着而形成的；其中，所述外周密封区域围绕所述隔热区域的外周延伸。域的外周延伸。域的外周延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适用于电池单元的阻燃隔热材料
[0001]专利技术背景
[0002]专利
本专利技术涉及一种可用作电池的单元间阻燃隔热材料的层压件。
[0003]相关技术说明。电动汽车中锂离子电池和其他电池的使用的增长伴随着涉及过热和起火的显著电池失效的增加。特别地，需要阻燃隔热材料以分离电池单元并且防止一个单元中的过热和热点导致整个电池组演变成可能导致起火或爆炸的热失控状态。因此，希望在火焰中足够地热稳定和尺寸稳定的隔热材料。
[0004]此外，一些用于这类隔热材料的建议材料具有对于电池制造商来说不希望的属性。一些用无机纤维制造的隔热材料具有高的脱落无机颗粒的倾向，这是不令人希望的，因为它们会产生粉尘和附着问题。一些用薄膜或聚合物涂料制造的隔热材料过于光滑并且将无法接受双面胶带，其有时用于在电池单元中附接和/或安置隔热材料。
[0005]所需要的是以下结构，其不仅可以提供隔热而且在暴露于直接火焰时不会显著地收缩，并且其还不具有对于电池制造商来说不希望的属性如脱落。

技术实现思路

[0006]本专利技术涉及一种可用作电池单元间隔热材料的层压件，所述层压件具有隔热区域和外周密封区域，所述隔热区域按顺序包括：包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第一外层；包含无机短纤维的毡或纸的内层；以及包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第二外层；所述外周密封区域没有所述内层并且是由所述纸的第一外层和第二外层彼此附着而形成的；其中，所述外周密封区域围绕所述隔热区域的外周延伸。
附图说明
[0007]图1展示了一种类型的具有隔热区域和外周密封区域的层压件，不是按比例绘制的。
[0008]图2展示了图1的层压件的截面A
‑
A
’
，其示出了隔热区域和外周密封区域的一部分以及在这些区域中的各个层，不是按比例绘制的。
具体实施方式
[0009]本专利技术涉及一种可用作电池单元间隔热材料的层压件，所述层压件具有隔热区域和外周密封区域，
[0010]所述隔热区域按顺序包括：
[0011]1)包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第一外层；
[0012]2)包含无机短纤维的毡或纸的内层；以及
[0013]3)包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第二外层；
[0014]所述外周密封区域没有所述内层并且是由所述纸的第一外层和第二外层彼此附着而形成的；
[0015]其中，所述外周密封区域围绕所述隔热区域的外周延伸。
[0016]多单元电池结构具有并联或串联布置的电池单元并且通常被称为电池块和电池组。在这些多单元电池结构中，一个单元中的来自异常的热问题如故障或失效的热能可以传播至邻近的单元。如果热问题足够严重则它们可能在单元间传播并引起可能级联到电池块或组中所有单元的失控的热状态，导致起火或甚至更糟。
[0017]“单元间隔热材料”意指在多单元电池结构中插入各个电池单元之间的提供隔热的材料；即它们试图热隔离每个电池单元并且如果电池单元发生热的“热点”或具有异常的热问题如热失控(其可能导致爆炸)时还延迟热能传递。
[0018]图1展示了层压件1的一种型式，所述层压件具有中心隔热区域2，所述中心隔热区域在层压件的平面上延伸至外周密封区域3；同样地，外周密封区域3围绕整个中心隔热区域延伸。隔热区域为层压件提供了大部分隔热，同时外周密封区域围绕隔热区域的外周延伸并且有效地密封了隔热区域的边缘，从而封装层压件内的内层材料。此外，图1中示出的一个任选特征是附接在隔热区域的表面的两片双面胶带4的一种可能布置。这两片胶带可以用来将层压件附着至电池单元或将层压件布置在电池块或组中。
[0019]隔热区域按顺序包括：包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第一外层；包含无机短纤维的毡或纸的内层；以及包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第二外层。在一些实施例中，内层的一个面直接粘合至纸的第一外层的面上并且内层的相反面直接粘合至纸的第二外层的面上。图2中展示了这一实施例，其是来自图1的截面细节A
‑
A
’
。内层11被夹在第一外层与第二外层10之间，形成隔热区域。此外，如在图2中示出，在由括号15表示的外周密封区域中，第一外层和第二外层10延伸经过内层的外边缘或外周并且彼此附着。在一些优选实施例中，纸的第一和第二外层通过使用合适的粘合剂粘合至内层以形成隔热区域，并且纸的第一和第二外层还通过合适的粘合剂(优选相同的粘合剂)彼此附着。如在图2中示出，外周密封区域具有宽度尺寸16。外周密封区域围绕隔热区域的外周是连续的，并且优选地围绕隔热区域的整个外周保持外周密封区域的宽度；即它在各边上具有相同的宽度。外周密封区域没有内层；即在外周密封区域中不存在内层。
[0020]这产生了一种结构，其中内层完全地密封在层压件内，在层压件的外边缘上不存在内层的任何部分。当将层压件组装在电池块或组中时，这防止了来自内层的任何材料从层压件的外边缘剥落。无机颗粒的这种剥落以可能在表面上沉积的粉尘颗粒的形式造成组装问题，导致家务问题、皮肤刺激和其他问题。特别地，在层压件表面上沉积的粉尘使得材料难以附接在层压件上。这类材料包括双面定位胶带4，其被许多制造商使用并在图1中展示。
[0021]外周密封区域应该足够宽以将内层材料充分地密封在层压件中，从而阻挡内层中无机物的脱落。如在图2中示出，从层压件外边缘至内层边缘的宽度尺寸16还应该使层压件足够承受在电池块或组制造期间的处理和随后使用，而不使外周密封断裂。在一些实施例中，围绕整个隔热区域延伸的外周密封区域具有2至15mm的宽度。在一些实施例中，围绕整个隔热区域延伸的外周密封区域具有2至10mm的宽度。
[0022]纸的第一外层包含芳族聚酰胺材料和云母，芳族聚酰胺材料是呈絮状物、纤条体或其混合物的形式。在一些实施例中，第一外纸层包含基于层中云母和芳族聚酰胺材料的总量50至70重量百分比的均匀分布的云母和30至50重量百分比的芳族聚酰胺材料。在一些实施例中，第一外纸层包含基于层中云母和芳族聚酰胺材料的总量50至60重量百分比的均
匀分布的云母和40至50重量百分比的芳族聚酰胺材料。
[0023]类似地，纸的第二外层包含芳族聚酰胺材料和云母，芳族聚酰胺材料是呈絮状物、纤条体或其混合物的形式。在一些实施例中，第二外纸层包含基于层中云母和芳族聚酰胺材料的总量50至70重量百分比的均匀分布的云母和30至50重量百分比的芳族聚酰胺材料。在一些实施例中，第二外纸层包含基于层中云母和芳族聚酰胺材料的总量50至60重量百分比的均匀分布的云母和40至50重量百分比的芳族聚酰胺材料。
[0024]在层压件中，纸的第一和第二外层可以具有相同的芳族聚酰胺材料和云母组成，或可以在本文提供的范围之间变化。在一些优选实施例中，同样的纸被用于层压件中的纸的第一和第二外层两者。
[0025]据信对于这些层在第一和第二外纸层两者中需要至少大约50重量百分比的云母以提供在火焰条件下这些层的最低尺寸稳定性，如由第一和第二外纸层在火焰下的最小龟裂形成、收缩和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用作电池单元间隔热材料的层压件，所述层压件具有隔热区域和外周密封区域，所述隔热区域按顺序包括：1)包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第一外层；2)包含无机短纤维的毡或纸的内层；以及3)包含芳族聚酰胺材料和云母的纸的第二外层；所述外周密封区域没有所述内层并且是由所述纸的第一外层和第二外层彼此附着而形成的；其中，所述外周密封区域围绕所述隔热区域的外周延伸。2.如权利要求1所述的层压件，其中，所述纸的第一或第二外层包含50至70重量百分比的均匀分布的云母和30至50重量百分比的芳族聚酰胺材料，所述芳族聚酰胺材料呈絮状物、纤条体或其混合物的形式。3.如权利要求2所述的层压件，其中，所述纸的第一或第二外层包含50至60重量百分比的均匀分布的云母和40至50重量百分比的芳族聚酰胺材料，所述芳族聚酰胺材料呈絮状物、纤条体或其混合物的形式。4.如权利要求2所述的层压件，其中，所述纸的第一和第二外层包含50至70重量百分比的均匀分布的云母和30至50重量百分比的芳族聚酰胺材料，所述芳族聚酰胺材料呈絮状物、纤条体或其...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：杜邦安全与建筑公司，
类型：发明
国别省市：