一种隔热片及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种隔热片，包括单层的聚氨酯复合材料；所述聚氨酯复合材料包括聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、填充物、催化剂和阻燃剂，它们之间的质量比为(85

【技术实现步骤摘要】
一种隔热片及其应用


[0001]本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种隔热片及其应用。

技术介绍

[0002]目前，新能源车对动力电池的需求急剧增长，动力电池的使用寿命以及安全性显得尤为重要。电池模组或电池包中的电池的使用寿命，受膨胀力影响很大，电池在热失控后的热蔓延情况受导热系数影响。
[0003]现有技术方案中，为了减小电池的膨胀力，延长电池使用寿命，通常在电池模组或电池包中，在两个电池之间增加一种弹性材料，例如泡棉或硅酸铝纤维板等。为了提高安全性，延缓热失控电池给相邻电池传递热量，通常在两个电池之间增加隔热片。
[0004]为了综合提高电池的安全性和使用寿命，隔热片通常会使用由多层材料组成的弹性夹层。当隔热片使用由多层材料组成的弹性夹层时，存在的不足之处包括：一是通过使用多层材料，来实现减小电池膨胀力和在电池热失控后延缓热扩散的作用，并不是使用单层材料，占用了电池的能量利用空间，二是由多层材料组成的弹性夹层，实现减小电池膨胀力的作用有限。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种隔热片及其应用。
[0006]为此，本专利技术提供了一种隔热片，包括单层的聚氨酯复合材料；
[0007]所述聚氨酯复合材料，包括聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、填充物、催化剂和阻燃剂；
[0008]其中，发泡剂为水；
[0009]催化剂，包括二甲氨基乙基醚和一缩二丙醇中的至少一种；
[0010]阻燃剂，包括甲基磷酸二甲酯(DMMP)和氢氧化镁中的至少一种；
[0011]填充物，包括二氧化硅、碳酸钙和硅灰石；
[0012]聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、填充物、催化剂和阻燃剂之间的质量比为(85
‑
125)：(40
‑
70)：(1
‑
10)：(1
‑
10)：(0.5
‑
5)：(1
‑
30)。
[0013]优选地，填充物，具体包括二氧化硅玻璃微珠、碳酸钙微粉和硅灰石微粉。
[0014]优选地，二氧化硅玻璃微珠、碳酸钙微粉和硅灰石微粉的粒径范围，都为0.1
‑
10微米。
[0015]优选地，隔热片包括的聚氨酯复合材料的导热系数的取值范围为0.01
‑
0.05W/m/K。
[0016]优选地，隔热片的厚度范围为1
‑
5mm。
[0017]优选地，所述隔热片包括的聚氨酯复合材料，具有0.1
‑
1MPa的力学平台。
[0018]优选地，所述隔热片通过调整聚醚多元醇与异氰酸酯之间的质量比例，和/或调整所述填充物在原材料总质量中的占比，调整聚氨酯复合材料具有的力学平台大小，以匹配
具有不同的膨胀力的不同种类电池，使其保持长使用寿命。
[0019]此外，本专利技术还提供了一种隔热片的应用，应用于方型电池、软包电池或圆型电池组成的电池模组和电池包中。
[0020]由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种隔热片及其应用，其设计科学，隔热片只需要使用单层的聚氨酯复合材料，即可以实现减小电池膨胀力的作用，又能够延缓热量传递，实现在电池热失控后延缓热扩散的作用，避免相邻电池发生热失控，具有重大的实践意义。
[0021]经过检验，本专利技术的隔热片具有一个较低的力学平台，适合应用在电池膨胀时提供呼吸空间，使电池的膨胀力保持在适宜范围内，该隔热片具有较小的导热系数，可以起隔热作用。
[0022]对于本专利技术提供的隔热片，当隔热片应用于电池模组或电池包中时，既能够延长电池使用寿命，又能够延缓电池在发生热失控时热量传递到相邻的电池中，避免相邻电池热失控发生。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提供的一种隔热片的外观结构示意图，该隔热片只包含单层材料；
[0024]图2为多个电池与隔热片的位置关系示意图，顺序为电池、隔热片、电池和隔热片，以此类推；
[0025]图3为本专利技术提供的一种电池模组的结构示意图，该电池模组包括电池、隔热片和外壳，按照图2所示的位置关系排列组成；
[0026]图4为本专利技术的实施例1和实施例2的隔热片的力学性能曲线示意图；
[0027]图5为本专利技术的实施例1和实施例2的电池模组中的电池容量保持率以及对比例1和对比例2所在电池模组中的电池容量保持率的曲线示意图；
[0028]图6为本专利技术实施例1制取的隔热片放置在一种的电池模组中进行热蔓延测试时，热电偶的位置关系示意图；
[0029]图7为本专利技术实施例1的电池模组进行热蔓延测试的结果示意图；
[0030]图中，1、隔热片；2、电池；3、外壳。
具体实施方式
[0031]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0032]参见图1，本专利技术提供了一种隔热片，包括单层的聚氨酯复合材料；
[0033]所述聚氨酯复合材料，包括聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、填充物、催化剂和阻燃剂；
[0034]其中，发泡剂为水；
[0035]催化剂，包括二甲氨基乙基醚和一缩二丙醇中的至少一种；
[0036]阻燃剂，包括甲基磷酸二甲酯(DMMP)和氢氧化镁中的至少一种；
[0037]填充物，包括二氧化硅、碳酸钙和硅灰石；
[0038]聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、填充物、催化剂和阻燃剂之间的质量比为(85
‑
125)：(40
‑
70)：(1
‑
10)：(1
‑
10)：(0.5
‑
5)：(1
‑
30)。
[0039]在本专利技术中，具体实现上，当催化剂同时包括二甲氨基乙基醚和一缩二丙醇时，在催化剂中，二甲氨基乙基醚和一缩二丙醇分别所占的质量百分比可以灵活设置，只需要两者的质量百分比之和等于100％即可。
[0040]在本专利技术中，具体实现上，当阻燃剂同时包括甲基磷酸二甲酯(DMMP)和氢氧化镁时，在阻燃剂中，甲基磷酸二甲酯(DMMP)和氢氧化镁分别所占的质量百分比可以灵活设置，只需要两者的质量百分比之和等于100％即可。
[0041]在本专利技术中，具体实现上，填充物同时包括二氧化硅、碳酸钙和硅灰石，在填充物中，二氧化硅、碳酸钙和硅灰石分别所占的质量百分比可以灵活设置，只需要三者的质量百分比之和等于100％即可。
[0042]在本专利技术中，具体实现上，填充物，具体包括二氧化硅玻璃微珠、碳酸钙微粉和硅灰石微粉；
[0043]具体实现上，二氧化硅玻璃微珠、碳酸钙微粉和硅灰石微粉的粒径范围，都优选为0.1
‑
10微米，此粒径范围内的微粒既不容易团聚，又能提高聚氨酯的压缩强度。
[0044]经过检验，本专利技术提供的隔热片，具有较低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔热片，其特征在于，包括单层的聚氨酯复合材料；所述聚氨酯复合材料，包括聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、填充物、催化剂和阻燃剂；其中，发泡剂为水；催化剂，包括二甲氨基乙基醚和一缩二丙醇中的至少一种；阻燃剂，包括甲基磷酸二甲酯DMMP和氢氧化镁中的至少一种；填充物，包括二氧化硅、碳酸钙和硅灰石；聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、填充物、催化剂和阻燃剂之间的质量比为(85
‑
125)：(40
‑
70)：(1
‑
10)：(1
‑
10)：(0.5
‑
5)：(1
‑
30)。2.如权利要求1所述的隔热片，其特征在于，填充物，具体包括二氧化硅玻璃微珠、碳酸钙微粉和硅灰石微粉。3.如权利要求2所述的隔热片，其特征在于，二氧化硅玻璃微珠、碳酸钙微粉和硅灰石微粉的粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉钊，周培俊，史金涛，岳仍利，王帝，高丹，
申请(专利权)人：力神青岛新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：