一种非连续生产的气凝胶片的制作方法

1.本实用新型涉及一种气凝胶片，具体涉及一种通过非连续浸渍生产工艺制备的气凝胶片。


背景技术：

2.二氧化硅气凝胶是一种纳米量级颗粒相互聚合形成的连续三维网络结构，因其具有特殊的纳米级微孔和骨架结构而使其热导率效率、对流传热效率和辐射传热效率都得到了有效的限制，所以气凝胶具有非常低的导热系数，是目前世界上导热系数最低的固体材料。通过将二氧化硅气凝胶与纤维复合制得气凝胶毡的形式，应用于工业保温等领域。
3.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，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，从而引起一系列的连锁反应。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，需要为电动汽车的动力电池组配备一套具有针对性的电池隔热材料。将二氧化硅气凝胶毡用于电池系统，可以提高整个动力电池组的工作效率和使用寿命。
4.气凝胶毡的制备方法是以玻璃纤维、陶瓷纤维等纤维毡体为基材，将配好的溶胶通过浸渍或喷涂的方式与纤维毡体复合，溶胶在基材中溶胶-凝胶聚合反应形成凝胶毡，然后对该凝胶毡体通过超临界干燥或常压干燥工艺制得气凝胶毡。生产过程分为连续化和非连续化两种方式，非连续化生产是将纤维毡置于浸胶槽内，向浸胶槽内注入溶胶，在浸胶槽内凝胶化形成凝胶毡。但是，非连续化生产过程中浸胶槽注胶后溶胶从卷绕的或叠置的纤维毡体的一侧浸入纤维毡体内，部分纤维毡体浸入溶胶较多，芯部纤维毡体浸入溶胶较少，制得的气凝胶毡性能不均匀不稳定。
5.电池在快速充放电的过程中，电芯会反复膨胀收缩，因此电芯间的阻燃隔热材料必须具有良好的缓冲性能，以适应电芯的膨胀收缩循环，避免电芯因膨胀收缩引起外壳的磨损和破裂，并在电池发生热失控爆炸时，通过压缩缓冲作用。因此，气凝胶毡作为电池的隔热材料使用还需要具有一定的缓冲性能。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种非连续生产的气凝胶片，具有良好的隔热和缓冲性能。
7.本实用新型的非连续生产的气凝胶片，采用如下技术方案：气凝胶片包括气凝胶与纤维毡体复合形成的气凝胶片毡，所述纤维毡体为片状纤维毡，所述纤维毡体上表面和/或下表面均匀铺设有导流管，所述导流管固定在纤维毡体上，所述导流管均匀地设置有若干个注胶孔；所述导流管具有弹性。
8.有益效果：通过在纤维毡体上和/或下表面均匀的铺设导流管，导流管均匀布设注胶孔，溶胶通过注胶孔均匀的注入纤维毡，能够解决芯部浸胶量多、表面浸胶量少的非连续
生产过程的问题，纤维毡体均匀的浸渍，制得的气凝胶毡性能均匀稳定，纤维毡体浸胶充分，制得的气凝胶毡导热系数低，导流管具有弹性，制得气凝胶毡后可直接作为气凝胶毡的缓冲结构，使得气凝胶毡具有良好隔热性能的同时具有一定的缓冲性能。
9.进一步，所述导流管用纤维绳捆扎，纤维绳两端部穿刺在纤维毡体中，通过纤维绳将导流管固定在纤维毡体的表面上。
10.进一步，所述导流管用热熔胶固定于纤维毡体表面上。
11.进一步，所述导流管设置有从导流管一端部开至另一端部的沿导流管螺旋状的注胶口，连续的螺旋状注胶口注胶更均匀，纤维毡浸渍效果更均匀。
12.进一步，所述导流管在纤维毡体的表面以s形排布，将一根导流管s形排布均匀地布满片状纤维毡体的上表面和/或下表面，浸渍效果更加均匀，且一根导流管便于接入原料罐体泵送原料，导流管向纤维毡体注胶的流量均匀。
13.进一步，所述导流管包括若干根，若干根导流管平行排布在纤维毡体的表面上，导流管作为缓冲结构使用时，缓冲效果更佳。
14.进一步，所述导流管均匀的缠绕在纤维毡体的四周，缓冲效果更佳。
15.进一步，所述导流管材质为丁腈橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、丁苯橡胶中一种。
16.进一步，所述气凝胶片毡表面有阻燃涂料层，所述阻燃涂料层为阻燃涂料涂覆而成，阻燃涂料层既可以起到阻燃的效果，又可以在气凝胶毡表面形成一层“膜”，防止气凝胶毡的气凝胶粉掉粉的问题。
17.进一步，所述气凝胶片毡表面封装有保护层，所述保护层紧贴导流管或平铺于导流管上，所述保护层为玻纤布、高硅氧布、聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、聚氨酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜和云母纸中的一种或多种。保护层对气凝胶毡起到封装保护的作用，保护层选用具有阻燃效果的材质，可以对气凝胶毡起到阻燃的作用，增加气凝胶片应用于电池系统内的阻燃作用，提升电池安全性。
附图说明
18.图1是本发明具体实施例1的结构示意图；
19.图2是本发明具体实施例2的结构示意图；
20.图3是本发明具体实施例3的结构示意图；
21.图4是本发明具体实施例4卷的结构示意图；
22.图5是本发明具体实施例5的结构示意图；
23.1、纤维毡体；2、导流管；2-1、注胶孔；2-2、注胶口；3、纤维绳；4、保护层。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
26.实施例1：
27.本实施例提供了一种非连续生产的气凝胶片，如图1所示，气凝胶片包括气凝胶与纤维毡体1复合形成的气凝胶片毡，纤维毡体1为片状纤维毡，纤维毡体1上表面均匀铺设有导流管2，导流管2在纤维毡体1的表面以s形排布，导流管2用热熔胶固定在纤维毡体1上，导流管2均匀地设置有若干个注胶孔2-1；导流管2是由硅橡胶制成的，导流管2具有弹性。
28.工作过程：将片状纤维毡体1的上表面以s形排布导流管2，用热熔胶将导流管2固定在纤维毡体1上，将多个纤维毡体1上下叠置，叠置后置于浸胶槽内，将凝胶催化剂催化的溶胶通过导流管2注入经注胶孔2-1排出浸渍纤维毡体1，浸渍结束后，待溶胶凝胶化形成湿凝胶毡，将叠置的湿凝胶毡取出进行干燥制得叠置的气凝胶毡，然后将叠置的气凝胶毡分开，获得气凝胶片，导流管2作为气凝胶片的缓冲结构使用。
29.实施例2：
30.本实施例提供了一种非连续生产的气凝胶片，如图2所示，气凝胶片包括气凝胶与纤维毡体1复合形成的气凝胶片毡，纤维毡体1为片状纤维毡，纤维毡体1上表面和下表面均匀铺设有导流管2，导流管2在纤维毡体1的表面以s形排布，导流管2的部分点位用纤维绳3捆扎，纤维绳3两端部穿刺在纤维毡体1中，通过纤维绳3将导流管2固定在纤维毡体1的表面上，导流管2设置有从导流管2一端部开至另一端部的沿导流管2螺旋状的注胶口2-2，导流管2是由丁腈橡胶制成的，导流管2具有弹性。气凝胶片毡表面有阻燃涂料层，所述阻燃涂料层为阻燃涂料涂覆而成。
31.工作过程：将片状纤维毡体1的上表面和下表面分别以s形排布导流管2，导流管2部分点位用纤维绳3捆扎，纤维绳3的两端穿刺在纤维毡体1中，将导流管2固定在纤维毡体1的表面上，将纤维毡体1置于浸胶槽内，将凝胶催化剂催化的溶胶通过导流管2注入经注胶孔2-1排出浸渍纤维毡体1，浸渍结束后，待溶胶凝胶化形成湿凝胶毡，将湿凝胶毡取出进行干燥制得气凝胶毡，导流管2作为气凝胶片的缓冲结构使用，在制得的气凝胶片毡的表面喷涂阻燃涂料形成阻燃涂料层，阻燃涂料层图中未示出，制得气凝胶片。
32.实施例3：
33.本实施例提供了一种非连续生产的气凝胶片，如图3所示，气凝胶片包括气凝胶与纤维毡体1复合形成的气凝胶片毡，纤维毡体1为片状纤维毡，导流管2均匀的缠绕在纤维毡体1的四周，导流管2部分点位用纤维绳3捆扎，纤维绳3两端部穿刺在纤维毡体1中，通过纤维绳3将导流管2固定在纤维毡体1的表面上，导流管2均匀地设置有若干个注胶孔2-1，导流管2是由三元乙丙橡胶制成的，导流管2具有弹性。所述气凝胶片毡表面封装有保护层4，所述保护层4紧贴导流管2，所述保护层4为聚酯阻燃薄膜，聚酯阻燃薄膜热压封边包覆在气凝胶片毡的外部。
34.实施例4：
35.本实施例提供了一种非连续生产的气凝胶片，如图4所示，与实施例3的不同之处在于：保护层4平铺在导流管2上，保护层4为云母纸。
36.实施例5：
37.本实施例提供了一种非连续生产的气凝胶片，如图5所示，与实施例1的不同之处在于：所述导流管2包括6根，6根导流管2平行排布在纤维毡体1的表面上，所述导流管2是由氟橡胶制成的，工作过程中同时分别通过6根导流管2通入溶胶向纤维毡体1注入溶胶。