一种电芯隔热片及其制备方法与流程

本发明涉及电池零部件，尤其涉及一种电芯隔热片及其制备方法。

背景技术：

1、新能源汽车电池模组中电芯之间的热失控防护是衡量汽车安全性的关键影响因素之一。为了达到热失控防护的目的，在新能源汽车动力电池和储能电池中电芯之间通常采用隔热片进行有效隔热以保证电池安全性。电芯隔热片性能直接影响动力电池的使用安全性及循环使用寿命。可见，开发综合性能和性能稳定性优异的电芯隔热片势在必行。

2、现有的电芯隔热片大都采用气凝胶毡制成。这类材料导热系数低，密度小，耐高温、阻燃性佳，然而，其成本较高，抗冲击揉折性能较差，掉粉比较难克服，对复杂形状贴合不紧密，压缩和回弹性有限。市面上其它种类的电芯隔热片也还或多或少存在隔热效果较差、结构强度较低、压缩回弹性有限，使用寿命短等技术缺陷。

3、如，中国发明专利文献zl202210970182.x公开了一种气凝胶电芯隔热片，由重量比为2:1:0.1的pet、气凝胶隔热组合物、助剂制成，所述气凝胶隔热组合物由以下重量份的组分制成：气凝胶30-78份，遮光剂10-25份，高硅氧玻璃纤维10-20份。该发明还提供了该气凝胶电芯隔热片的制备方法。该发明提供的气凝胶电芯隔热片具有较好的隔热性能和抗压性能。然而，其压缩回弹性仍然有待进一步提高。

4、因此，开发一种隔热性能佳，使用寿命长，阻燃防火性能优异，压缩回弹性好的电芯隔热片及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进电芯隔热片领域的发展具有非常重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种隔热性能佳，使用寿命长，阻燃防火性能优异，压缩回弹性好的电芯隔热片及其制备方法。

2、为达到以上目的，本发明提供一种电芯隔热片，自上而下依次包括第一电子玻纤布层、第一胶粘剂层、含有基材的聚氨酯泡棉层、第二胶粘剂层和第二电子玻纤布层；所述第一胶粘剂层、第二胶粘剂层相互独立地分别由如下按重量份计的各原料制成：硅硼碳氮聚合物30-40份、2-(1-丙烯-2-基)苯并[d]噁唑2-5份、四溴双酚a双烯丙基醚3-5份、偶联剂1-2份、填料5-8份、含氨基的超支化液晶聚合物10-15份、双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮3-5份、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷1-3份、消泡剂0.8-1.2份、引发剂1-2份、溶剂50-80份。

3、优选的，所述第一电子玻纤布层的厚度为0.02-0.2mm；所述第一胶粘剂层的厚度为0.03-0.15mm；所述第二电子玻纤布层的厚度为0.02-0.2mm；所述第二胶粘剂层的厚度为0.03-0.15mm。

4、优选的，所述含有基材的聚氨酯泡棉层的厚度为1.2-5.5mm。

5、优选的，所述含有基材的聚氨酯泡棉层中基材为pet材质，基材的厚度为0.01-0.25mm。

6、优选的，所述含有基材的聚氨酯泡棉层是按中国发明专利文献cn113292764b中实施例1的方法制成。

7、优选的，所述硅硼碳氮聚合物的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述硅硼碳氮聚合物是按中国发明专利文献cn102604108b中实施例1的方法制成。

8、优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的至少一种。

9、优选的，所述填料为云母粉、玻璃纤维、二氧化硅气凝胶按质量比(3-5):1:(0.3-0.8)混合形成的混合物。

10、优选的，所述云母粉的粒径为1000-1500目；所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，单丝直径为3-9μm，长度3-4.5mm；所述二氧化硅气凝胶为cabot二氧化硅气凝胶。

11、优选的，所述含氨基的超支化液晶聚合物的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述含氨基的超支化液晶聚合物是按中国发明专利cn114437493b中实施例4的方法制成。

12、所述引发剂为过氧化苯甲酰；所述溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂byk088中的一种或几种。

13、本发明的另一个目的，在于提供一种所述电芯隔热片的制备方法，包括如下步骤：

14、步骤s1、将第一胶粘剂层各原料混合均匀后，涂布在含有基材的聚氨酯泡棉基材面上形成第一胶粘剂层，接着将第一电子玻纤布贴合于第一胶粘剂层表面，加热固化，一次性压合成型；

15、步骤s2、将第二胶粘剂层各原料混合均匀后，涂布在含有基材的聚氨酯泡棉泡棉面上形成第二胶粘剂层，接着将第二电子玻纤布贴合于第二胶粘剂层表面，加热固化，一次性压合成型后模切成定制尺寸。

16、优选的，所述加热固化温度为100-120℃，时间为1-3小时。

17、优选的，所述第一电子玻纤布层、第二电子玻纤布层相互独立地分别由2116电子级玻璃纤维布制成。

18、优选的，所述压合成型的压力2-6mpa，时间为10-20s。

19、由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：

20、本发明公开的电芯隔热片的制备方法，工艺简单，操作方便，制备效率和成品合格率高，对设备依赖性低，耗能和资金投入少，适于连续规模化生产，具有较高的推广应用价值。

21、本发明公开的电芯隔热片，自上而下依次包括第一电子玻纤布层、第一胶粘剂层、含有基材的聚氨酯泡棉层、第二胶粘剂层和第二电子玻纤布层；通过这样的结构设计，使得制成的电芯隔热片隔热性能佳，使用寿命长，阻燃防火性能优异。通过各层材质的合理选取，使得不易出现脱层现象，提高了安全可靠性，延长了使用寿命，降低了电池热失控发生时造成的危害程度，使得生命财产安全得到保障。聚氨酯泡棉结构的引入，能改善产品的压缩回弹性。

22、本发明公开的电芯隔热片，所述第一胶粘剂层、第二胶粘剂层相互独立地分别由如下按重量份计的各原料制成：硅硼碳氮聚合物30-40份、2-(1-丙烯-2-基)苯并[d]噁唑2-5份、四溴双酚a双烯丙基醚3-5份、偶联剂1-2份、填料5-8份、含氨基的超支化液晶聚合物10-15份、双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮3-5份、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷1-3份、消泡剂0.8-1.2份、引发剂1-2份、溶剂50-80份。通过各原料之间的相互配合共同作用，使得制成的电芯隔热片隔热性能佳，使用寿命长，阻燃防火性能优异。避免了硅硼碳氮聚合物单独使用时成膜性较差，与其它原料相容性不好，进而影响产品的稳定性，通过与其它原料组合加入，在胶粘剂分子结构中同时引入四溴双酚a、硅硼碳氮聚合物、苯并[d]噁唑、超支化液晶聚合物、三嗪酮、苯氧基苯基六氟丙烷结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应等多重作用下，相互配合共同作用，使得制成的产品隔热性能更佳，使用寿命更长，阻燃防火性能更优异。

23、本发明公开的电芯隔热片，第一胶粘剂层、第二胶粘剂层的制备原料中添加了填料，所述填料为云母粉、玻璃纤维、二氧化硅气凝胶按质量比(3-5):1:(0.3-0.8)混合形成的混合物；通过填料配方的合理选取，使得胶粘剂层具有优异的隔热性能；另外还能改善其与电子玻纤布层的相容性，进而改善制成的电芯隔热片的结构稳定性。