用于电化学电池的液体可固化热障组合物制造技术

本公开提供了“用于电化学电池的液体可固化热障组合物”。提供了一种具有热障层的电化学系统。所述热障层包括具有无机部分和有机部分的聚合物网络，诸如硅树脂或聚硅氧烷聚合物网络。所述聚合物网络还可包括分布在其中的填料组分，诸如氧化聚丙烯腈研磨纤维、气凝胶、中空玻璃微球和云母。空玻璃微球和云母。空玻璃微球和云母。

【技术实现步骤摘要】
用于电化学电池的液体可固化热障组合物


[0001]本公开涉及用于电化学电池并且更确切地用于高电压蓄电池的热障和热障组合物。

技术介绍

[0002]减少对矿物燃料的依赖并使用其他能源的发展正在进行中。然而，这些努力中有很多需要或依赖于能量的存储。电化学电池(诸如蓄电池)是存储此种能量的主要方法。例如，电动车辆(EV)可具有高电压蓄电池。然而，蓄电池和高电压蓄电池可包括化学组分。此外，过度充电事件可能导致生成气体的过高温度。更进一步，一个电池中的过高温度可能会传递到相邻电池。被设计成减少对此类冷却板过渡加热的热传递机构也可能不期望地有助于将热量从一个电池阵列或模块传递到另一个电池阵列或模块。这可能会破坏电化学部件或系统。

技术实现思路

[0003]提供了一种电化学系统，包括外壳、电化学电池和热障层。所述电化学电池可安置在所述外壳内并且包括与电解质接触的正电极和负电极。所述热障层邻近所述电化学电池并且包括具有无机部分和有机部分的聚合物网络，所述聚合物网络具有分布在其中的研磨纤维、气凝胶、中空微球和矿物填料。热障层可具有至少600℃的热稳定性和不超过0.3W
·
m
‑1·
K
‑1的热导率。
[0004]提供了一种热障组合物，其包含可固化二氧化硅、硅树脂和/或聚硅氧烷单体、低聚物和/或预聚物、活化剂和/或催化剂、研磨纤维、气凝胶、中空微球和矿物填料。在活化后，热障组合物形成具有至少600℃的热稳定性和不超过0.3W
·
m
‑1·/>K
‑1的热导率的热障层。
[0005]提供了一种形成热绝缘电化学系统的方法。所述方法包括：将电化学电池布置在外壳中；将热障组合物分布在所述外壳内，以使得所述热障组合物邻近所述电化学电池；以及固化所述热障组合物以形成热障层。热障层具有不超过0.3W
·
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‑1·
K
‑1的热导率。
附图说明
[0006]图1是包括热障的电化学电池。
[0007]图2是包括热障和泡沫的电化学系统。
[0008]图3是包含用于形成热障的液体组合物的电化学系统。
[0009]图4是提供具有热障的电化学系统的方法。
具体实施方式
[0010]本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可采取各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化
以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节并不解释为限制性，而仅解释为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本专利技术的实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
[0011]除非明确相反地陈述：否则所有R基团(例如，R
i
，其中i是整数)包括氢、烷基、低级烷基、C1‑6烷基、C6‑
10
芳基、C6‑
10
杂芳基、
‑
NO2、
‑
NH2、
‑
N(R
’
R”)、
‑
N(R
’
R”R
”’
)
+
L
‑
、Cl、F、Br、
‑
CF3、
‑
CCl3、
‑
CN、
‑
SO3H、
‑
PO3H2、
‑
COOH、
‑
CO2R
’
、
‑
COR
’
、
‑
CHO、
‑
OH、
‑
OR
’
、
‑
O
‑
M
+
、
‑
SO3‑
M
+
、
‑
PO3‑
M
+
、
‑
COO
‑
M
+
、
‑
CF2H、
‑
CF2R
’
、
‑
CFH2和
‑
CFR
’
R”，其中R
’
、R”和R
”’
是C1‑
10
烷基或C6‑
18
芳基基团，M
+
是金属离子，并且L
‑
是带负电荷的反离子；单个字母(例如，“n”或“o”)是1、2、3、4或5；在本文公开的化合物中，CH键可被以下项取代：烷基、低级烷基、C1
‑6烷基、C6‑
10
芳基、C6‑
10
杂芳基、
‑
NO2、
‑
NH2、
‑
N(R
’
R”)、
‑
N(R
’
R”R
”’
)
+
L
‑
、Cl、F、Br、
‑
CF3、
‑
CCl3、
‑
CN、
‑
SO3H、
‑
PO3H2、
‑
COOH、
‑
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、
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CFH2和
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R”，其中R
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、R”和R
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是C1‑
10
烷基或C6‑
18
芳基基团，M
+
是金属离子，并且
L
‑
是带负电荷的反离子；当给定的化学结构包含在化学部分(如芳基、烷基等)上的一个取代基时，该取代基被归为包含给定结构的更一般的化学结构；百分比、“份数”和比率值均以重量计；术语“聚合物”包括“寡聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”等等；除非另外指明，否则针对任何聚合物提供的分子量是指重均分子量；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学系统，其包括：外壳；第一电化学电池，所述第一电化学电池在所述外壳中并且具有电解质、与所述电解质接触的负电极以及与所述电解质接触的正电极；以及热障层，所述热障层邻近所述第一电化学电池并且包括具有无机聚合物部分和有机聚合物部分的聚合物网络，所述聚合物网络具有分布在其中的纤维、气凝胶、中空微球和矿物填料，其中所述热障层具有至少600℃的热稳定性和不超过0.3W
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‑1·
K
‑1的热导率。2.如权利要求1所述的电化学系统，其中所述热障层包括硅树脂和/或聚硅氧烷聚合物网络。3.如权利要求1所述的电化学系统，其中所述纤维是氧化聚丙烯腈。4.如权利要求1所述的电化学系统，其中所述气凝胶是基于二氧化硅的。5.如权利要求1所述的电化学系统，其中所述中空微球是玻璃泡。6.如权利要求1所述的电化学系统，其中所述矿物填料是云母。7.如权利要求1所述的电化学系统，其中所述热障层围绕所述第一电化学电池。8.如权利要求1所述的电化学系...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：