一种阻燃绝缘复合型陶瓷垫及汽车动力电池组的制作方法

本技术属于阻燃防火产品，具体涉及一种阻燃绝缘复合型陶瓷垫及汽车动力电池组。

背景技术：

1、随着新能源汽车逐渐普及，新能源汽车动力电池的安全问题也越来越受到全社会的高度重视。至今为止，因新能源全车动力电池自燃、爆炸造成的事故层出不穷，其中绝大部分事故是由动力电池故障引发。动力电池事故可能由机械滥用(压碎、刺破、浸入)、热滥用(过热)或电气滥用(短路、过度充电、快速放电)引起。特别是锂离子电池更容易发生“热失控”。锂电池属于电化学电源，发生热失控反应后反应速度快，几乎无法被控制，且伴随有强烈的火焰冲击力，温度高达1600℃。也就是说，现有的新能源汽车动力电池，特别是锂离子电池，由于机械滥用、热滥用或电气滥用引起的火灾，已经成为影响乘客安全财产安全的重要问题。

2、新能源汽车的动力电池包由多个电芯模组构成，而每个模组有几个到十几个不等的电芯构成。为了实现电池包的热防护，每个电芯、每个模组之间都有绝缘阻燃组件。绝缘阻燃组件能有效降低电气滥用发生的概率，而当电池发生“热失控”时，绝缘阻燃组件能够隔离热源，避免模组内部的高温蔓延，因此绝缘阻燃组件性能的优劣对新能源电池包的安全至关重要。

3、目前，各新能源汽车电池包的防火措施主要以铺设防火材料为主，如塑料类的阻燃板具有较好的综合性能，包括pp、pa、pu、pc、abs等材质，以及它们组合而成的各种改良或复合材料，但该材料在阻燃方面防火和阻燃隔热效果较差，容易导致热量传递。

4、近年来，研究人员提出采用膨胀型防火涂料来解决这个问题，并且有一些关于电池防火保护的膨胀涂料专利被申请。中国专利cn218548618u公开了一种防火防爆阻燃隔热复合片材，通过采用高抗撕裂性凯夫拉防火布作为防爆隔层，在正反两面涂覆防火涂层，留空间隔，散发掉汽车电池组或电线电缆在运行过程中产生的热量，实现良好的防火阻燃效果。

5、但是上述的复合片材结构单一，使用过程中不具备绝缘性能；因此当现有的汽车动力电池发生短路、破损、漏电的情况时，外漏电流不仅会影响相邻电池及汽车内部零部件的使用，严重情况下还可能导致汽车爆炸；进而存在绝缘效果差、安全性能低的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种阻燃绝缘复合型陶瓷垫及汽车动力电池组，能同时兼顾绝缘性和隔热性，满足电池阻燃隔热的要求，解决绝缘效果差、安全性能低的问题。

2、本实施例提供一种阻燃绝缘复合型陶瓷垫，用于汽车动力电池，包括绝缘背胶层及隔热层；所述绝缘背胶层设置于所述隔热层的上表面和下表面；所述隔热层包括n+1个无机纤维隔热层和n个无机涂料隔热层，其中，n≥1，单个所述无机涂料隔热层设置于两个相邻的无机纤维隔热层之间。

3、进一步的，所述绝缘背胶层包括第一绝缘背胶层和第二绝缘背胶层；所述第一绝缘背胶层设置于所述隔热层的上表面，所述第二绝缘背胶层设置于所述隔热层的下表面。

4、进一步的，所述绝缘背胶层为聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的一种或多种材料制成的层状构件。

5、进一步的，所述绝缘背胶层的厚度为0.05-0.30mm。

6、进一步的，所述隔热层包括两个无机纤维隔热层和一个无机涂料隔热层，所述无机涂料隔热层固定于两个无机纤维隔热层之间。

7、进一步的，所述无机纤维隔热层为硅酸铝陶瓷纤维、玻璃纤维和氧化铝纤维中的一种或多种材质制成，外形轮廓与所述绝缘胶带层相适配的层状结构。

8、进一步的，所述无机纤维隔热层的厚度为0.5mm-20mm。

9、进一步的，所述无机涂料隔热层的厚度为0.05mm-10mm。

10、进一步的，还包括一有机硅粘结剂层，所述有机硅粘结剂层设置于绝缘背胶层和隔热层之间。

11、一种汽车动力电池组，包括有多个锂电池模组及上述任意一项所述的阻燃绝缘陶瓷垫，所述阻燃绝缘陶瓷垫通过绝缘背胶层包覆于所述锂电池模组的外表面。

12、与现有技术相比本发明的有益效果如下：

13、(1)本实用新型提供的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，通过设置片状结构的绝缘背胶层及隔热层结构的配合使用，其中，隔热层由无机纤维隔热层和无机涂料隔热层组成；使得组合得到的陶瓷垫能同时兼顾绝缘性和隔热性，满足电池阻燃隔热的要求，解决绝缘效果差、安全性能低的问题；具体的，通过设在隔热层两端的绝缘背胶层，使得陶瓷垫具备绝缘性能，避免电池的外漏电流对相邻电池及汽车内部零部件的影响，以及汽车爆炸的危险产生；同时配合绝缘背胶层表面的粘附性能，还能有效的提高陶瓷垫与电池之间的连接牢固度，方便陶瓷垫与电池之间的安装；将无机纤维隔热层和无机涂料隔热层进行复合组成隔热层，形成具有防火阻燃、环保和密封性能的复合垫片，兼具高柔韧性和高抗撕扯性，厚度精确，满足电池阻燃隔热的要求；本实用新型能同时兼顾绝缘性和隔热性，具有优异的阻燃绝缘性能。

14、(2)本实用新型提供的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，其设置的隔热层可包括n+1个无机纤维隔热层和n个无机涂料隔热层，其中，n≥1的结构合理，隔热层可以设置多层无机涂料隔热层与无机纤维隔热层，能够根据实际具体情况调整厚度和阻燃隔热性能，灵活适应不同电池阻燃隔热的要求。

15、(3)本实用新型提供的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，其设置的绝缘背胶层与隔热层之间还包括一有机硅粘结剂层，可以辅助粘结绝缘背胶层与隔热层，同时增加卓越的抗老化和电绝缘性能，进一步提升阻燃绝缘复合型陶瓷垫的绝缘效果，有利于维持汽车动力电池正常使用。

16、(4)本实用新型提供的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，其设置的无机涂料隔热层可以发泡膨胀，通过增大体积增加热量传输距离，提高了隔热效果，同时可以有效的隔离火源，起到良好的防火、阻燃、隔热作用。

技术特征：

1.一种阻燃绝缘复合型陶瓷垫，用于汽车动力电池，其特征在于：包括绝缘背胶层及隔热层；所述绝缘背胶层设置于所述隔热层的上表面和下表面；所述隔热层包括n+1个无机纤维隔热层和n个无机涂料隔热层，其中，n≥1，单个所述无机涂料隔热层设置于两个相邻的无机纤维隔热层之间。

2.如权利要求1所述的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，其特征在于：所述绝缘背胶层包括第一绝缘背胶层和第二绝缘背胶层；所述第一绝缘背胶层设置于所述隔热层的上表面，所述第二绝缘背胶层设置于所述隔热层的下表面。

3.如权利要求1或2所述的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，其特征在于：所述绝缘背胶层的厚度为0.05-0.30mm。

4.如权利要求1所述的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，其特征在于：所述隔热层包括两个无机纤维隔热层和一个无机涂料隔热层，所述无机涂料隔热层固定于两个无机纤维隔热层之间。

5.如权利要求4所述的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，其特征在于：所述无机纤维隔热层的厚度为0.5mm-20mm。

6.如权利要求1所述的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，其特征在于：所述无机涂料隔热层的厚度为0.05mm-10mm。

7.如权利要求1所述的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，其特征在于：还包括一有机硅粘结剂层，所述有机硅粘结剂层设置于绝缘背胶层和隔热层之间。

8.一种汽车动力电池组，其特征在于：包括有多个锂电池模组及权利要求1-7中任意一项所述的阻燃绝缘复合型陶瓷垫，所述阻燃绝缘复合型陶瓷垫通过绝缘背胶层包覆于所述锂电池模组的外表面。

技术总结
本发明提供一种阻燃绝缘复合型陶瓷垫及汽车动力电池组，用于汽车动力电池，包括绝缘背胶层及隔热层；所述绝缘背胶层设置于所述隔热层的上表面和下表面；所述隔热层包括N+1个无机纤维隔热层和N个无机涂料隔热层，其中，N≥1，单个所述无机涂料隔热层设置于两个相邻的无机纤维隔热层之间。该阻燃绝缘复合型陶瓷垫能同时兼顾绝缘性和隔热性，满足电池阻燃隔热的要求。

技术研发人员：张力,褚佳岩
受保护的技术使用者：佛山市榕顺新材料科技有限公司
技术研发日：20230628
技术公布日：2024/2/19