隔热垫及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池包技术领域，特别涉及一种隔热垫。同时，本实用新型还涉及一种设有该隔热垫的电池包。


背景技术：

2.目前动力电池系统热失控的研究,主要侧重于由单体电芯热失控触发继而传播到整个电池包的热失控安全问题方面。这是因为当某单体电芯触发热失控时，会产热量骤增，散热量远小于产热量，导致热量向周围电芯传递，会迅速引发周边电池大规模热失控，形成安全隐患。或者说，单体电芯的热失控是整个电池包热失控的源头，因此，电芯间的热防护极为重要。
3.电芯间的热防护主要是指在电芯间设置有隔热垫，以阻断热失控从失控单体电芯向周围电芯传播，降低电池包的损害以及附带的破坏作用。现有技术中多采用二氧化硅等气凝胶颗粒与纤维毡等材料复合组成隔热垫，其通过利用二氧化硅气凝胶颗粒的低导热系数(室温下0.03w/m
·
k左右)，以便于能够阻断热量在电芯与电芯之间的传递。现有的隔热垫通常为设置为实体结构，以便于使其具有一定的结构强度及抗压能力，从而能够承受电池系统在使用过程中的膨胀力。
4.但由于将隔热垫设置为实体的结构，也导致其重量较大，从而也增加电池系统的重量，影响了电池系统能量密度的提升。另外，现有的隔热垫功能也相对单一，其大多只具备隔热的作用，当电池发生热失控而产生火势时，隔热垫不能对失控的火势加以控制，而导致其使用效果较差。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种隔热垫，以便于能够减轻隔热垫的重量，并能够熄灭电池包热失控后产生的火势。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种隔热垫，包括隔热层，以及分设于所述隔热层两侧的外板；
8.所述隔热层包括分别与两所述外板相连的隔热板，所述隔热板上设有贯通其厚度方向的连通腔，并于所述连通腔的腔壁上覆设有灭火涂层。
9.进一步的，所述灭火涂层包括涂料层，以及分布在所述涂料层内的灭火微球，且所述灭火微球内包裹有灭火剂。
10.进一步的，所述灭火剂采用七氟丙烷、五氟乙烷、三氟甲烷、六氟丙烷、三氟碘甲烷和全氟己酮中的至少一种。
11.进一步的，所述连通腔呈正六棱柱状，且所述连通腔为紧密排布的多个；所述隔热板因各所述连通腔紧密排布而形成蜂窝结构。
12.进一步的，所述连通腔的各边长的长度与所述隔热板的厚度的比值为3：1。
13.进一步的，所述隔热层与所述外板之间通过粘胶层相连。
14.进一步的，所述粘胶层采用无机耐高温胶。
15.进一步的，所述外板采用陶瓷纤维材质或气凝胶材质制成；和/或，所述隔热板采用陶瓷纤维材质制成。
16.进一步的，所述外板的厚度为0.2～1mm；和/或，
17.所述隔热板的厚度为1～2mm。
18.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
19.本实用新型所述的隔热垫，通过于隔热板上设有贯通其厚度方向的连通腔，从而使该隔热垫具有较好的隔热效果的同时，还能够降低该隔热垫的重量，而通过于连通腔的墙壁上覆设有灭火涂层，能够有效熄灭电池包热失控后产生的火灾，从而提升该隔热垫的综合能效。
20.本实用新型的另一目的在于提出一种电池包，该电池包内设有如上所述的隔热垫。
21.本实用新型的电池包通过设置上述的隔热垫，能够提升该电池包的安全性能，进而提高电池包品质。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例一所述的隔热垫的整体结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例一所述的隔热板的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1、外板；
27.2、隔热板；201、连通腔；
28.3、灭火涂层。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新
型中的具体含义。
32.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
33.实施例一
34.本实用新型涉及一种隔热垫，整体结构上，其包括隔热层，以及分设于隔热层两侧的外板1，其中，隔热层包括分别与两外板1相连的隔热板2，且隔热板2上设有贯通其厚度方向的连通腔201，并于连通腔201的腔壁上覆设有灭火涂层3。
35.基于上述的整体介绍，如图1至图2所示，作为优选的，在本实施例中，两外板1分别设于隔热层的两侧，且对连通腔201的两端形成封堵，并将空气封装于连通腔201内，因空气具有较低的导热系数，从而使得该隔热具有较好的隔热效果。又因设置有连通腔201，则能够使得该隔热垫的重量较轻，以免对电池包的能量密度的提升造成影响。
36.本实施例中的灭火涂层3包括涂料层，以及分布在涂料层内的灭火微球，且灭火微球内包裹有灭火剂。其中，灭火剂优选采用七氟丙烷、五氟乙烷、三氟甲烷、六氟丙烷、三氟碘甲烷和全氟己酮中的至少一种，如可仅采用七氟丙烷或仅采用五氟乙烷，另外，灭火剂也可采用上述材料中两种或两种以上材料的混合，如采用七氟丙烷及五氟乙烷混合形成灭火剂，或采用三氟甲烷及六氟丙烷混合形成灭火剂。
37.灭火涂层3在涂抹时，只需保证将灭火微球均匀混合在涂料中，再将涂料涂覆到连通腔201的腔壁上即可，加工方便，在灭火涂层3在遇到火苗时，灭火微球32会被火苗熔化，其内部的灭火剂会快速释放，从而达到快速灭火的目的。
38.在该隔热垫使用的过程中，若电池包内发生热失控，并产生火势时，则灭火微球会在高温下破裂，并释放出其内部的灭火剂，灭火剂穿过位于两侧的外板1而进入电池包内的空间，并熄灭电池包内的火焰，从而减小火势造成的破坏。
39.如图2中所示，连通腔201呈正六棱柱状，且连通腔201为紧密排布的多个，隔热板2因各连通腔201紧密排布而形成蜂窝结构。通过使隔热板2呈蜂窝结构，能够使得该隔热垫具有较好的结构强度，由于隔热垫通常设置在电池包内的电芯与电芯之间，通过使隔热垫具有较好的结构强度，则能够起到支撑抗压的作用，且在电池包热失控的情况下，使电芯与电芯之间有一定的间距，以便于减少电芯与电芯之间的热量的传递，提升隔热垫在电池包热失控时的隔热性能。
40.另外，在具体实施时，连通腔201的边长可根据使用时的要求如结构强度要求、隔热要求等进行具体选择，但连通腔201的各边长的长度与隔热板2的厚度的比值优选为3:1。通过此设置，能够在使隔热板2具有较好的结构强度的同时，也使得其具有最优的隔热性能。当然，将连通腔201的各边长的长度与隔热板2的厚度比值设为3:1仅是作为一种较优的实施方式，此外，也可将其设置为其他值，如2:1、4:1及5:1等。
41.而隔热层与外板1之间优选采用粘胶层相连，且该胶粘层优选采用无机耐高温胶(也称为无机高温胶，是一种很重要的精细化工产品，其具有粘合力强、耐火耐高温、抗冲击力好及无毒无任何物质挥发的优点。)，从而使得隔热层与两外板1之间在电池包热失控的情况下仍然具有较好的连接效果。
42.外板1可采用陶瓷纤维材质或气凝胶材质制成，而隔热板2则采用陶瓷纤维材质制作。在本实施例中，外板1以及隔热板2均优选采用陶瓷纤维材质制成，通过此设置，则能够使得隔热垫具有较好的结构强度以及隔热性能的前提下，降低该隔热垫的成本。另外，通过
设置有外板1，也能够提升该隔热垫的表面强度及抗拉强度，在电池包发生热失控的情况下，起到隔热、及保持隔热垫的形状结构的作用。
43.此外，为使得该隔热垫具有较好的隔热效果的同时，也能够具有较好的结构强度，外板1的厚度优选为0.2～1mm，其具体取值可为0.2mm、0.5mm、0.8mm及1mm等；隔热板2的厚度优选为1～2mm，其具体取值可为1mm、1.5mm、1.8mm及2mm等。
44.本实施例的隔热垫，通过于隔热板2上设有贯通其厚度方向的连通腔201，从而使该隔热垫具有较好的隔热效果的同时，还能够降低该隔热垫的重量，而通过于连通腔201的墙壁上覆设有灭火涂层3，则能够有效熄灭电池包热失控后产生的火势，从而提升该隔热垫的综合能效。
45.实施例二
46.本实施例涉及一种电池包，该电池包内设有实施例一所述及的隔热垫。在具体实施时，隔热垫夹设在电池包内的两两电芯之间，或者，隔热垫夹设在电池包内的两两电池模组之间。
47.本实施例的电池包通过设置实施例一的隔热垫，能够提高电池包内电芯与电芯之间或电池模组与电池模组之间的隔热效果，从而能够提升该电池包的安全性能。
48.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。