一种电芯之间的热防护复合件及其成型工艺制造技术

本申请涉及新能源电池组防护制件技术领域，尤其是一种电芯之间的热防护复合件及其成型工艺。一种电芯之间的热防护复合件及其成型工艺，包括包括防护主体，防护主体包括从上至下依次一体热压成型的第一玻纤布、第一云母板、第一陶瓷纤维层、气凝胶层、第二云母板、第二陶瓷纤维层、第二玻纤布；防护主体一体热压成型过程中用到的粘结剂为有机硅树脂。本申请应用于电芯与电芯之间时，遇热膨胀，遇冷收缩，有效消除内应力，可持续和电芯表面相贴合，起到较好的保护效果，可以补偿电芯产生的形变，提升电池组的使用寿命和安全性能。提升电池组的使用寿命和安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯之间的热防护复合件及其成型工艺


[0001]本申请涉及新能源电池组防护制件领域，尤其是涉及一种电芯之间的热防护复合件及其成型工艺。

技术介绍

[0002]随着环保问题越来越受国家的重视和石油价格的上涨，新能源汽车越来越受到大众的欢迎。近些年来，国内新能源汽车产业发展迅速，主要得益于新能源汽车中动力电池组技术的突破。动力电池组作为新能源汽车能量的储存和输出的核心元件，决定着新能源汽车的使用寿命和安全性能。
[0003]当前，动力电池组多为锂离子电池组，主要包括磷酸铁锂电池，锰酸锂电池，钴酸锂电池，钛酸锂电池和三元电池等。锂离子电池组是由电池模组组成，其中电池模组是由几十块的单体电芯叠加而成。相关技术中的单体电芯之间填充环氧自粘漆实现叠加组合。
[0004]针对上述相关技术中单体电芯之间的叠加方式，专利技术人发现技术方案存在以下缺陷：锂离子电池组中的电极的体积会在电池充放电过程中发生变化，且在电池组的使用过程中一直存在，这种变化进而会引起单体电芯的体积变化，导致单体电芯间出现相互挤压，产生较大的应力，影响电池组的使用寿命和安全性能。

技术实现思路

[0005]为了解决相关技术中存在的电池组的使用寿命和安全性能较差的问题，本申请提供了一种电芯之间的热防护复合件及其成型工艺。
[0006]本申请提供的一种电芯之间的热防护复合件，是通过以下技术方案得以实现的：一种电芯之间的热防护复合件，包括防护主体，防护主体包括从上至下依次一体热压成型的第一玻纤布、第一云母板、第一陶瓷纤维层、气凝胶层、第二云母板、第二陶瓷纤维层、第二玻纤布；防护主体一体热压成型过程中用到的粘结剂为有机硅树脂。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请生产的热防护复合件具有较好的韧性，其中有机硅树脂形成的固化物具有应力释放作用，可消除单体电芯间出现相互挤压产生的应力。因此，本申请中制备的热防护复合云母件应用于电芯与电芯之间时，遇热膨胀，遇冷收缩，可有效消除内应力，持续和电芯表面相贴合，进而起到较好的保护效果。此外，本申请可补偿电芯产生的形变，提升电池组的使用寿命和安全性能。
[0008]优选的，所述气凝胶层为中的二氧化硅气凝胶层、二氧化钛改性气凝胶层中的一种。
[0009]通过采用上述技术方案，可起到保证整体隔热性能的作用，同时降低本申请的总体质量。
[0010]优选的，所述有机硅树脂为KR
‑
242A硅树脂或者改性KR
‑
242A硅树脂。
[0011]优选的，所述改性有机硅树脂由包含以下质量百分比的原料制备而成：0.1
‑
0.5％的二乙烯三胺、2
‑
5％的中空微珠粉、5
‑
10％的云母粉、20
‑
50％的甲醇、10
‑
20％的氟烷基乙
烯基二醇聚合物和余量为KR
‑
242A硅树脂。
[0012]通过采用上述技术方案，改性有机硅树脂可改善整体的隔热效能和耐高温性，提升整体的使用寿命，保证新能源电池组的安全性能。
[0013]优选的，所述中空微珠粉为二氧化硅系中空微珠、氧化铝系中空微珠、氧化镁系中空微珠中的至少一种。
[0014]通过采用上述技术方案，可保证生产的有机硅树脂具有较好的隔热效果。
[0015]优选的，所述改性有机硅树脂的制备方法：将占二乙烯三胺总质量为20
‑
30％的二乙烯三胺加入至KR
‑
242A有机硅树脂、氟烷基乙烯基二醇聚合物混合物中，在70
‑
85℃下预先反应100
‑
150s，降温至4℃以下后加入甲醇搅拌均匀，加入剩余的二乙烯三胺，搅拌均匀得改性有机硅树脂。
[0016]通过采用上述技术方案，改性有机硅树脂的制备方法相对简单，便于降低生产成本。
[0017]优选的，所述玻纤布为无碱玻璃纤维短切毡或者无碱玻璃纤维布；所述陶瓷纤维层中采用的陶瓷纤维为氧化铝纤维、氧化锆纤维、氧化镁纤维、氧化钛纤维、氮化硅纤维、氮化硅纤维中的至少一种。
[0018]通过采用上述技术方案，无碱玻璃纤维的应运避免引入金属离子对有机硅树脂形成的固化物的破坏，保证整体的力学性能和使用稳定性能；陶瓷纤维可改善整体的力学性能起到更好的保护效果。
[0019]本申请提供的一种电芯之间的热防护复合件的成型工艺，是通过以下技术方案得以实现的：一种电芯之间的热防护复合件的成型工艺，包括以下步骤：步骤一，凝胶布上、下表面涂覆有机硅树脂，将第一陶瓷纤维层和第二陶瓷纤维层分别贴附在凝胶布上、下表面，固化成型得复合体，备用；步骤二，复合体上、下表面涂覆有机硅树脂，将第一云母板和第二云母板分别贴附在复合体上、下表面，固化成型得半成品；步骤三，将半成品涂覆有机硅树脂，将第一玻纤布和第二玻纤布分别贴附在半成品上、下表面，固化成型得预制成品；步骤四，将预制成品进行真空热压、固化成型得热防护复合成品件。
[0020]通过采用上述技术方案，本申请制备方法相对较为简单，便于进行大批量生产。
[0021]优选的，所述步骤四中的真空热压温度在140
‑
165℃，真空热压的真空度在
‑
80.0至
‑
100Kpa，真空成型时间控制在3
‑
4h。
[0022]通过采用上述技术方案，可保证制备得到的热防护复合成品件质量。
[0023]综上所述，本申请具有以下优点：1、本申请应用于电芯与电芯之间时遇热膨胀，遇冷收缩，持续和电芯表面贴合，起到较好的保护效果，可以补偿电芯产生的形变，提升电池组的使用寿命和安全性能。
[0024]2、本申请中相变控温层可吸收热量且自身不易发生体积变化，可降低整体热胀冷缩带来的应力，进一步提升整体的安全性能和使用寿命。
具体实施方式
[0025]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0026]制备例制备例1改性有机硅树脂由包含以下质量百分比的原料制备而成：0.2％的二乙烯三胺、4％的二氧化硅中空微珠粉、8％的白云母粉、50％的甲醇、10％的氟烷基乙烯基二醇聚合物(商品名:POLYFOX的侧链含氟二醇聚合物，美国奥姆诺瓦(OMNOVA)公司)和27.8％的KR
‑
242A硅树脂。
[0027]改性有机硅树脂的制备方法：将0.4g的二乙烯三胺加入至278g的KR
‑
242A有机硅树脂、100g的氟烷基乙烯基二醇聚合物混合物中，在85℃下预先反应150s，降温至4℃以下后，加入500g的甲醇、40g的二氧化硅中空微珠粉和80g的白云母粉，以400rpm搅拌均匀10min，加入剩余1.6g的二乙烯三胺，以320rpm搅拌20min，得改性有机硅树脂A。
[0028]制备例2改性有机硅树脂由包含以下质量百分比的原料制备而成：0.2％的二乙烯三胺、2％的二氧化硅中空微珠粉、2％的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯之间的热防护复合件，其特征在于：包括防护主体，所述防护主体包括从上至下依次一体热压成型的第一玻纤布、第一云母板、第一陶瓷纤维层、气凝胶层、第二云母板、第二陶瓷纤维层、第二玻纤布；所述防护主体一体热压成型过程中用到的粘结剂为有机硅树脂。2.根据权利要求1所述的一种电芯之间的热防护复合件，其特征在于：所述气凝胶层为中的二氧化硅气凝胶层、二氧化钛改性气凝胶层中的一种。3.根据权利要求1所述的一种电芯之间的热防护复合件，其特征在于：所述有机硅树脂为KR
‑
242A硅树脂或者改性KR
‑
242A硅树脂。4.根据权利要求3所述的一种电芯之间的热防护复合件，其特征在于：所述改性有机硅树脂由包含以下质量百分比的原料制备而成：0.1
‑
0.5%的二乙烯三胺、2
‑
5%的中空微珠粉、5
‑
10%的云母粉、20
‑
50%的甲醇、10
‑
20%的氟烷基乙烯基二醇聚合物和余量为KR
‑
242A硅树脂。5.根据权利要求4所述的一种电芯之间的热防护复合件，其特征在于：所述中空微珠粉为二氧化硅系中空微珠、氧化铝系中空微珠、氧化镁系中空微珠中的至少一种。6.根据权利要求4所述的一种电芯之间的热防护复合件，其特征在于：所述改性有机硅树脂的制备方法：将占二乙烯三胺总质量为20
‑
30%的二乙烯三胺加入至KR...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚静，翁金龙，孙虎，欧阳林，
申请(专利权)人：浙江荣泰电工器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：