发泡材料、发泡材料制作方法及电池技术

本申请公开了一种用于电池封装的发泡材料、发泡材料的制作方法及电池，其中，该发泡材料由包括含硅橡胶；发泡剂和硫化剂的混合物发泡形成；其中，所述混合物还包括阻燃微胶囊和/或相变微胶囊，所述阻燃微胶囊的囊芯中具有阻燃剂，当温度高于所述阻燃微胶囊的囊壁熔化温度时，所述阻燃微胶囊的囊壁熔化，释放出囊芯中的阻燃剂；所述相变微胶囊的囊芯中具有相变材料，当温度低于或高于所述相变材料的相变温度时，所述相变材料会向外界释放或吸收热量，以维持温度恒定。通过在发泡材料中增添阻燃微胶囊、相变微胶囊，在电池的主体与外壳之间填充该发泡材料进行封装，可以有效增强电池的安全性和稳定性，减小电池的温度变化，提升电池效能和寿命。效能和寿命。效能和寿命。

【技术实现步骤摘要】
发泡材料、发泡材料制作方法及电池


[0001]本专利技术涉及电池防护，更具体地，涉及发泡材料、发泡材料制作方法及电池。

技术介绍

[0002]当前全球汽车工业面临着能源与环境问题的巨大挑战，能量利用率高，对环境无污染的新能源汽车日益成为未来汽车工业发展的方向。能量供给单元作为新能源汽车的核心部件，其性能会直接影响整车性能。现有的新能源汽车通常以动力电池或燃料电池作为其能量供给单元，但汽车在行驶过程中会产生一定的震动和冲击，且汽车的运行环境温度、湿度等均存在较大变化，而电池的稳定高效运行需要一个相对稳定适宜的外界环境，震动、冲击以及冷热交替均会对电池造成不利影响，因此，如何为电池提供有效的防震缓冲，维持电池处在一定温度范围内，以提高电池的稳定性和寿命，减少电池在极端情况下起火燃烧造成的破坏，是现阶段急需解决的技术问题。
[0003]产业界期望有更好的解决方案，能进一步改进电池的封装，以提高电池的性能、提升其安全性、可靠性及使用寿命。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于电池封装的发泡材料、发泡材料的制作方法及电池，其中，通过在发泡材料中增添所需的阻燃微胶囊和相变微胶囊，使得发泡材料具有阻燃功能并提高发泡材料的保温性能，在电池的电芯(电堆)与外壳之间填充该发泡材料，可以有效增强电池的安全性和稳定性，减小电池的温度变化，提升电池效能和寿命。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供一种发泡材料，其特征在于，所述发泡材料由包括含硅橡胶；发泡剂和硫化剂的混合物发泡形成；其中，所述混合物还包括阻燃微胶囊和/或相变微胶囊，所述阻燃微胶囊的囊芯中具有阻燃剂，当温度高于所述阻燃微胶囊的囊壁熔化温度时，所述阻燃微胶囊的囊壁熔化，释放出囊芯中的阻燃剂；所述相变微胶囊的囊芯中具有相变材料，当温度低于或高于所述相变材料的相变温度时，所述相变材料会向外界释放或吸收热量，以维持温度恒定。
[0006]优选地，按质量分数计算，所述混合物中包括：含硅橡胶50
‑
100份，发泡剂2
‑
8份，硫化剂1
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5份，阻燃微胶囊15
‑
60份，相变微胶囊15
‑
60份。
[0007]优选地，所述阻燃微胶囊的囊壁熔化温度为200
‑
400摄氏度，所述相变微胶囊中相变材料的相变温度为20
‑
90摄氏度。
[0008]优选地，所述阻燃剂包括磷酸三甲酯，磷酸三乙酯、三氯溴甲烷、氟化亚磷酸盐和红磷中的至少一种。
[0009]优选地，所述阻燃胶囊的囊壁的材料包括聚碳酸酯，聚酰胺和聚苯硫醚中的至少一种。
[0010]优选地，所述相变材料包括石蜡、癸酸、月桂酸、二十酸、棕榈酸和硬脂酸中的至少
一种。
[0011]优选地，所述相变微胶囊的囊壁的材料包括脲醛树脂。
[0012]优选地，所述发泡材料中的气泡密度为每立方毫米0.2
‑
100个气泡。
[0013]优选地，所述发泡材料为燃料电池的封装外壳。
[0014]根据本专利技术的另一方面，还提供一种发泡材料的制作方法，其特征在于，包括：将含硅橡胶，发泡剂，硫化剂，阻燃微胶囊和/或相变微胶囊进行混炼，获得混合物；将所述混合物进行发泡成型，所述发泡成型的工艺不会使所述阻燃微胶囊和相变微胶囊失效。
[0015]优选地，按质量分数计算，所述含硅橡胶为50
‑
100份，所述发泡剂为2
‑
8份，所述硫化剂为1
‑
5份，所述阻燃微胶囊为15
‑
60份，所述相变微胶囊为15
‑
60份。
[0016]优选地，所述阻燃微胶囊的囊芯中具有阻燃剂，所述阻燃微胶囊的囊壁熔化温度为200
‑
400摄氏度。
[0017]优选地，所述阻燃剂包括磷酸三甲酯，磷酸三乙酯、三氯溴甲烷、氟化亚磷酸盐和红磷中的至少一种。
[0018]优选地，所述阻燃胶囊的囊壁的材料包括聚碳酸酯，聚酰胺和聚苯硫醚中的至少一种。
[0019]优选地，所述相变微胶囊的囊芯中具有相变材料，相变温度为20
‑
90摄氏度。
[0020]优选地，所述相变材料包括石蜡、癸酸、月桂酸、二十酸、棕榈酸和硬脂酸中的至少一种。
[0021]优选地，所述相变微胶囊的囊壁的材料包括脲醛树脂。
[0022]根据本专利技术的再一方面，还提供一种电池，其特征在于，包括：主体，所述主体用于产生电能；外壳，位于所述主体外侧，将所述主体包围；如权利要求1
‑
10任一项所述的发泡材料，所述发泡材料包裹所述主体，所述发泡材料填充于所述外壳与所述主体之间。
[0023]优选地，所述电池为燃料电池，所述主体包括电堆，所述燃料电池还包括位于所述电堆侧面的巡检模块和位于所述电堆下方的流体分配管，所述流体分配管横向延伸从所述外壳中穿出。
[0024]优选地，所述发泡材料包括第一发泡材料和第二发泡材料，所述第一发泡材料位于所述电堆下方，所述第一发泡材料的气泡密度为每立方毫米0.2
‑
15个气泡，所述第二发泡材料位于所述电堆周围，所述第二发泡材料的气泡密度为每立方毫米10
‑
100个气泡。
[0025]优选地，所述第一发泡材料中所述发泡剂含量为6
‑
8份，所述第二发泡材料中所述硫化剂的含量为3
‑
5份。
[0026]本专利技术提供的发泡材料发泡材料的制作方法及电池，通过采用硅胶及时发泡技术，使具有含硅橡胶、阻燃微胶囊和相变微胶囊的混合物在电堆及外壳内表面发泡成型，发泡成型后，制得的硅胶泡棉可提高电堆抗震、阻燃的性能，强化巡检模块与电堆的连接，维持电堆在一恒定的温度范围内，从而增强电堆的安全性及可靠性，促进电堆性能的提升；并且该发泡材料的比重轻，有助于提高燃料电池系统的质量功率密度。
[0027]进一步地，还可对于不同位置区域，改变部分原料配比以改变其气泡密度，外壳底部即电堆下方的硅胶泡棉的气泡稀疏，用以增加对电堆的缓冲力，利于水的排出；电堆周围的硅胶泡棉的气泡较致密，与电堆紧密贴合，可加强电堆表面的密封性，强化巡检模块与电堆连接的稳固性。该发泡材料在室温状态下混合后，短时间内即可开始发泡，室温状态下即
可固化成型，其制作工艺流程简单，易实现大规模工业化生产。
附图说明
[0028]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
[0029]图1示出本专利技术实施例的发泡材料的截面示意图。
[0030]图2示出本专利技术实施例的燃料电池的俯视示意图。
[0031]图3示出本专利技术实施例的燃料电池的截面示意图。
[0032]图4示出本专利技术实施例的燃料电池的立体示意图。
[0033]附图标记
[0034]10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发泡材料，其特征在于，所述发泡材料由包括含硅橡胶；发泡剂和硫化剂的混合物发泡形成；其中，所述混合物还包括阻燃微胶囊和/或相变微胶囊，所述阻燃微胶囊的囊芯中具有阻燃剂，当温度高于所述阻燃微胶囊的囊壁熔化温度时，所述阻燃微胶囊的囊壁熔化，释放出囊芯中的阻燃剂；所述相变微胶囊的囊芯中具有相变材料，当温度低于或高于所述相变材料的相变温度时，所述相变材料会向外界释放或吸收热量，以维持温度恒定。2.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，按质量分数计算，所述混合物中包括：含硅橡胶50
‑
100份，发泡剂2
‑
8份，硫化剂1
‑
5份，阻燃微胶囊15
‑
60份，相变微胶囊15
‑
60份。3.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述阻燃微胶囊的囊壁熔化温度为200
‑
400摄氏度，所述相变微胶囊中相变材料的相变温度为20
‑
90摄氏度。4.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述阻燃剂包括磷酸三甲酯，磷酸三乙酯、三氯溴甲烷、氟化亚磷酸盐和红磷中的至少一种。5.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述阻燃胶囊的囊壁的材料包括聚碳酸酯，聚酰胺和聚苯硫醚中的至少一种。6.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述相变材料包括石蜡、癸酸、月桂酸、二十酸、棕榈酸和硬脂酸中的至少一种。7.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述相变微胶囊的囊壁的材料包括脲醛树脂。8.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料中的气泡密度为每立方毫米0.2
‑
100个气泡。9.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料为燃料电池的封装外壳。10.一种发泡材料的制作方法，其特征在于，包括：将含硅橡胶，发泡剂，硫化剂，阻燃微胶囊和/或相变微胶囊进行混炼，获得混合物；将所述混合物进行发泡成型。11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，按质量分数计算，所述含硅橡胶为50
‑
100份，所述发泡剂为2
‑
8份，所述硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：方谋，孙敏敏，王志辉，
申请(专利权)人：北京朔景新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：