【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池安全，具体涉及一种相变隔热阻隔板及其制备方法和应用、软包电池模组。
技术介绍
1、随着电动汽车发展的日益加速，其动力电池系统的安全问题也日益受到人们的关注。电动汽车安全事故的核心是动力电池热失控，最初由单一电芯的热失控引发，并在短时间内释放大量的热量，这些热量会传递到相邻的电芯，导致其温度上升并进一步失控，甚至引发整个电池模组或者整个电池包的热失控蔓延。热失控往往伴随冒烟、起火或爆炸，危险性极大。因此，为了确保乘客的生命和财产安全，抑制或延缓动力电池热蔓延具有重要意义。
2、锂离子电池按照正极材料体系的不同，可分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元等体系。目前，市场上新能源汽车主要使用的是三元电池和磷酸铁锂电池。近年来，随着电动汽车的市场占有率越来越高，公众对于其续航里程的要求也在不断提升。由此，较高能量密度的三元锂离子电池更受市场青睐，尤其是在高价位长续航纯电动车型中。软包电池天然具有高能量密度的优势，容量较同等规格尺寸的钢壳电池高50％，较铝壳电池高20～30％，有着较好应用前景。但三元软包电池相较于方壳电池，更易发生热失控，其热失控蔓延具有火势大，时间短、预警困难等特点。
3、目前，电池和新能源汽车企业主要通过在电芯间应用隔热材料来延缓电池模组内热蔓延。隔热材料包括陶瓷纤维、陶瓷化硅胶材料、气凝胶等等，已经被广泛运用于模组内电芯热失控的抑制或延缓。上述材料在电池热失控时，将失控电池释放的热量依靠自身的隔热性能起到延缓热传递作用，从而给乘客逃生提供宝贵的时间。但是，从热守恒原理来看，热失
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种相变隔热阻隔板及其制备方法和应用、软包电池模组。本专利技术的相变隔热阻隔板具有很高的相变焓值，在热失控时能够对热蔓延起到较好的阻隔作用。
2、本专利技术提供了一种相变隔热阻隔板，包括相变隔热材料和封装所述相变隔热材料的封装膜；
3、所述相变隔热材料包括基底材料，以及吸附在所述基底材料上的相变材料和阻燃材料；
4、所述基底材料包括二氧化硅纳米纤维毡和支撑材料；
5、所述相变材料包括硅溶胶、铝溶胶和饱和氯化钙溶液中的一种或多种；所述阻燃材料包括含磷阻燃剂。
6、优选的，所述相变隔热材料中相变材料的质量分数为70～95％。
7、优选的，所述含磷阻燃剂包括磷酸三乙酯和/或磷酸三苯酯。
8、优选的，所述二氧化硅纳米纤维毡的平均纤维直径为200～10000nm，密度为140～160mg/cm3。
9、本专利技术还提供了上述技术方案所述的相变隔热阻隔板的制备方法，包括以下步骤：
10、将硅溶胶和聚环氧乙烷溶液混合，将得到的分散液进行喷丝，煅烧，得到二氧化硅纳米纤维毡；
11、将支撑材料插入所述二氧化硅纳米纤维毡，得到基底材料；
12、在所述基底材料表面涂覆阻燃材料后，在相变材料中浸渍，得到相变隔热材料；
13、将所述相变隔热材料进行封装，得到所述相变隔热阻隔板。
14、优选的，所述硅溶胶由聚硅酸乙酯、草酸、乙醇和水混合反应得到，所述聚硅酸乙酯、草酸、乙醇和水的质量比为20～100:0.3:10:10～100。
15、优选的，所述喷丝的条件包括：分散液和空气流速分别为4～8ml/h和6～15m/s。
16、优选的，所述煅烧的温度为500～700℃，时间为25～40min。
17、本专利技术还提供了上述技术方案所述的相变隔热阻隔板或上述制备方法得到的相变隔热阻隔板在软包电池模组热蔓延防护中的应用。
18、本专利技术还提供了一种软包电池模组，包括液冷板，以及与液冷板抵接的电芯组件；
19、所述电芯组件包括若干电芯，相邻电芯由阻隔板分隔开；所述阻隔板为上述技术方案所述的相变隔热阻隔板或上述制备方法得到的相变隔热阻隔板。
20、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
21、本专利技术提供了一种相变隔热阻隔板，包括相变隔热材料和封装所述相变隔热材料的封装膜；所述相变隔热材料包括基底材料，以及吸附在所述基底材料上的相变材料和阻燃材料；所述基底材料包括二氧化硅纳米纤维毡和支撑材料；所述相变材料包括硅溶胶、铝溶胶和饱和氯化钙溶液中的一种或多种；所述阻燃材料包括含磷阻燃剂。本专利技术的相变隔热材料中含有相变材料和隔热基底，具有很高的相变焓值(1800～2200j/g)，在热失控时，通过隔热材料的隔热和相变材料的相变消耗能量，对热蔓延起到较好的阻隔作用，能够延缓热蔓延时间或者抑制热蔓延。
22、目前在电芯间安放隔热材料阻隔热蔓延，具有电池包总体能量密度和热失控防护效果不可兼得的问题。本专利技术的复合防护材料具有很高的相变焓值，且质量小，在电池包中使用时，厚度可低至1mm，电池总体能量不会有明显降低。而且，目前在电池间安放隔热材料会影响常规状态下电池的散热，不利于热管理，目前市场上的电池包会设置复杂的热管理系统(设置扰流结构-风冷，电芯间会有导热介质，额外的结构会导致电池包内部电池的质量百分比下降，从而降低能量密度，如果考虑电池间加入隔热片，如气凝胶板，也会占用空间，降低能量密度)，降低电池包的能量密度。本专利技术的相变隔热材料常温时具有良好的导热能力，有利于电池包的热管理。
23、本专利技术还提供了一种软包电池模组，包括液冷板，以及与液冷板抵接的电芯组件；所述电芯组件包括若干电芯，相邻电芯由阻隔板分隔开；所述阻隔板为上述技术方案所述的相变隔热阻隔板。本专利技术的软包电池模组，对热失控防护具有三重效果，包括：相变材料高温发生相变时吸收大量热量，液冷装置转移走大量热量，相变隔热材料中的基底材料阻隔电芯间热量的转移。本专利技术融合吸热-隔热-散热三重效果的动力电池热失控阻断策略，可有效阻断三元软包电池模组的热失控。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种相变隔热阻隔板，其特征在于，包括相变隔热材料和封装所述相变隔热材料的封装膜；
2.根据权利要求1所述的相变隔热阻隔板，其特征在于，所述相变隔热材料中相变材料的质量分数为70～95％。
3.根据权利要求1所述的相变隔热阻隔板，其特征在于，所述含磷阻燃剂包括磷酸三乙酯和/或磷酸三苯酯。
4.根据权利要求1所述的相变隔热阻隔板，其特征在于，所述二氧化硅纳米纤维毡的平均纤维直径为200～10000nm，密度为140～160mg/cm3。
5.权利要求1～4任一项所述的相变隔热阻隔板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述硅溶胶由聚硅酸乙酯、草酸、乙醇和水混合反应得到，所述聚硅酸乙酯、草酸、乙醇和水的质量比为20～100:0.3:10:10～100。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述喷丝的条件包括：分散液和空气流速分别为4～8mL/h和6～15m/s。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为500～700℃，
9.权利要求1～4任一项所述的相变隔热阻隔板或权利要求5～8任一项所述制备方法得到的相变隔热阻隔板在软包电池模组热蔓延防护中的应用。
10.一种软包电池模组，其特征在于，包括液冷板，以及与液冷板抵接的电芯组件；
...【技术特征摘要】
1.一种相变隔热阻隔板，其特征在于，包括相变隔热材料和封装所述相变隔热材料的封装膜；
2.根据权利要求1所述的相变隔热阻隔板，其特征在于，所述相变隔热材料中相变材料的质量分数为70～95％。
3.根据权利要求1所述的相变隔热阻隔板，其特征在于，所述含磷阻燃剂包括磷酸三乙酯和/或磷酸三苯酯。
4.根据权利要求1所述的相变隔热阻隔板，其特征在于，所述二氧化硅纳米纤维毡的平均纤维直径为200～10000nm，密度为140～160mg/cm3。
5.权利要求1～4任一项所述的相变隔热阻隔板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王震坡，季维高，李磊，刘鹏，党永淳，贾子润，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。