本發(fā)明涉及隔熱材料，具體為涉及一種隔熱復(fù)合材料、該隔熱復(fù)合材料的制備方法、包含該隔熱復(fù)合材料的蓋板和下托盤及包含蓋板和/或下托盤的電池模組。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車的普及，新能源汽車發(fā)生火災(zāi)事故的數(shù)量較以往也有明顯增加?；馂?zāi)事故的發(fā)生，主要有兩種情況，一是發(fā)生交通事故時(shí)，新能源汽車電池遭受碰撞擠壓，電池內(nèi)部的穩(wěn)定環(huán)境遭到破壞，進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。新能源汽車所配備的電池往往儲(chǔ)量較大，事故危害非常嚴(yán)重。二是新能源汽車在車位停放或充電過程發(fā)生自燃。新能源汽車中電池是發(fā)生火災(zāi)事故的核心部件，是需要重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域。

2、電池模組包括電池上蓋和下箱體，電池上蓋和下箱體共同構(gòu)成了電池箱體，電池被固定在電池箱體內(nèi)部。當(dāng)電池燃燒時(shí)，在高溫火焰的烘烤下，電池上蓋被燒穿，火焰迅速傳播到電池箱體外，從而危及車內(nèi)人員安全。

3、為了降低新能源汽車發(fā)生熱失控的風(fēng)險(xiǎn)，部分生產(chǎn)廠家考慮在電池之間安裝隔熱墊，在其中一個(gè)電池發(fā)生熱失控時(shí)，不會(huì)引起其余電池的連環(huán)失控。如申請(qǐng)?zhí)?02121332706.x公開的一種新能源汽車電池隔熱墊，將緩沖材料分別設(shè)置于隔熱芯材的左右兩側(cè)，粘性包封膜材分別覆蓋于隔熱芯材以及緩沖材料的頂部以及底部，自粘包封膜材包裹隔熱芯材的前后兩側(cè)。自粘包封膜材包裹隔熱芯材未設(shè)置緩沖材料的兩側(cè)邊，緩沖材料僅設(shè)置在隔熱芯材兩側(cè)，大幅度提升了隔熱芯材的作用面積，使得新能源電池電芯之間的隔熱阻燃面積更大，延緩模組熱失控的時(shí)間。又如申請(qǐng)?zhí)?02210273551.x公開的一種應(yīng)用于電芯之間的熱失控防護(hù)低導(dǎo)熱云母復(fù)合件，通過設(shè)置8mm厚的多孔隔熱材料層作為芯層，在多孔隔熱材料層上下表面復(fù)合有復(fù)合云母片，復(fù)合云母片表面熱壓復(fù)合有增強(qiáng)網(wǎng)格布。通過在電芯之間設(shè)置低導(dǎo)熱云母復(fù)合件，可保證具有較好的熱失控防護(hù)性能，以提升新能源汽車電池的使用安全性。

4、在電芯之間設(shè)置隔熱墊或隔熱材料，具有一定的熱失控防護(hù)性能，但是電池包本身空間有限，要求隔熱墊或隔熱材料的厚度不能過大；另外，一個(gè)電池發(fā)生熱失控時(shí)，單獨(dú)隔熱墊的阻擋，僅能延緩失控的時(shí)間，無(wú)法避免相鄰電池的連環(huán)失控，仍然對(duì)周圍人身財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)危險(xiǎn)。

5、由于電池發(fā)生熱失控時(shí)，電池組中的電解液及有毒氣體自電池組的上蓋噴出。若能優(yōu)化電池組上蓋的隔熱性能，使得電池組上蓋不被燒穿，燃燒火焰被控制在電池包內(nèi)，將極大地降低人身財(cái)產(chǎn)損失?，F(xiàn)有技術(shù)公開了基于聚丙烯或聚酰胺的注塑件作為電池組的上蓋，但聚丙烯或聚酰胺的注射成型需要高加工成本、高注射壓力和溫度，工業(yè)化難度較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種隔熱復(fù)合材料，具有優(yōu)異的隔熱性能，將該隔熱復(fù)合材料用于電池蓋板，可極大地降低燃燒火焰擴(kuò)散至電池包外的風(fēng)險(xiǎn)。為此，本發(fā)明還提供了該隔熱復(fù)合材料的制備方法。另外，本發(fā)明還提供了包含該隔熱復(fù)合材料的蓋板和下托盤，及包含該蓋板和/或下托盤的電池模組。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一方面，提供一種隔熱復(fù)合材料，包含增強(qiáng)纖維和涂覆于增強(qiáng)纖維表面的成型劑，所述增強(qiáng)纖維包含0-74重量％連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維和26-100重量％不連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維，基于所述增強(qiáng)纖維的總重量計(jì)；所述成型劑通過ul?94v0等級(jí)的阻燃性能測(cè)試。

3、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述增強(qiáng)纖維包含0-65重量％連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維和35-100重量％不連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維，基于所述增強(qiáng)纖維的總重量計(jì)。

4、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述增強(qiáng)纖維包含0-45重量％連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維和55-100重量％不連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維，基于所述增強(qiáng)纖維的總重量計(jì)。

5、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述增強(qiáng)纖維包含100重量％不連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維。

6、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述增強(qiáng)纖維包含45重量％連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維和55重量％不連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維。

7、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維、陶瓷纖維、芳綸纖維、碳纖維、玄武巖纖維、天然纖維中的任意一種或多種的混合。

8、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述玻璃纖維中sio2含量高于50％。

9、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述玻璃纖維中sio2含量高于95％。

10、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述玻璃纖維為高硅氧纖維。

11、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維為墊、織造織物或其組合。

12、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述不連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維通過原位短切長(zhǎng)纖維獲得。

13、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述不連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維的長(zhǎng)度為3-100mm。

14、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述成型劑為無(wú)機(jī)成型劑或有機(jī)成型劑。

15、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述成型劑選自為無(wú)機(jī)成型劑或有機(jī)成型劑。

16、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述無(wú)機(jī)成型劑選自磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽成型劑中的任意一種。

17、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述成型劑選自不飽和樹脂、聚氨酯或聚丙烯成型劑中的任意一種。

18、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述增強(qiáng)纖維與成型劑的重量比≤1:0.25。

19、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述增強(qiáng)纖維與成型劑的重量比為1:0.25-1:2.5。

20、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述隔熱復(fù)合材料為厚度≥0.2mm的片材。

21、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述隔熱復(fù)合材料為厚度≥0.5mm的片材。

22、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述隔熱復(fù)合材料為厚度為0.2mm-3mm的片材。

23、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述隔熱復(fù)合材料為厚度為0.5mm-3mm的片材。

24、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述隔熱復(fù)合材料的厚度為0.5mm-2mm。

25、本發(fā)明的第二方面，提供上述隔熱復(fù)合材料的制備方法，

26、s1、將連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維和不連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維層疊鋪設(shè)，形成增強(qiáng)纖維層；

27、s2、將成型劑噴涂或注射至增強(qiáng)纖維層上；

28、s3、在模具中熱壓獲得噴涂或注射后的產(chǎn)品，即得隔熱復(fù)合材料。

29、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述步驟s1中連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維和不連續(xù)相形式的增強(qiáng)纖維交替或連續(xù)鋪設(shè)。

30、作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述步驟s2將成型劑噴涂或注射至增強(qiáng)纖維層的單側(cè)或兩側(cè)上。

31、本發(fā)明的第三方面，提供一種蓋板，包含上述的隔熱復(fù)合材料或上述方法制備的隔熱復(fù)合材料。

32、作為優(yōu)選的實(shí)施例，該蓋板還包含位于隔熱復(fù)合材料至少一側(cè)的至少一個(gè)金屬片。

33、作為優(yōu)選的實(shí)施例，該蓋板在隔熱復(fù)合材料的兩側(cè)均設(shè)置有至少一個(gè)金屬片。

34、作為優(yōu)選的實(shí)施例，該蓋板中隔熱復(fù)合材料為兩層，分別位于金屬片的兩側(cè)。

35、作為優(yōu)選的實(shí)施例，該蓋板中金屬片與隔熱復(fù)合材料的尺寸相當(dāng)。

36、作為優(yōu)選的實(shí)施例，該蓋板中金屬片的尺寸小于隔熱復(fù)合材料的尺寸。

37、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，該蓋板中還包含至少一層隔熱層。

38、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述隔熱層的材質(zhì)選自氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁或可膨脹石墨中的任意一種。

39、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述隔熱復(fù)合材料為兩層，分別位于隔熱層的兩側(cè)。

40、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，該蓋板中隔熱復(fù)合材料和隔熱層之間設(shè)置至少一層金屬片。

41、作為更為優(yōu)選的實(shí)施例，所述金屬片為鋁合金、鐵、鋼或鋁片

42、本發(fā)明的第四方面，提供一種用于電池模組的下托盤，該下托盤包含上述的隔熱復(fù)合材料或上述的方法制備的隔熱復(fù)合材料。

43、本發(fā)明的第五方面，提供一種電池模組，所述電池模組包括儲(chǔ)能電池單體，還包括上述的蓋板和/或上述的下托盤，所述蓋板位于儲(chǔ)能電池單體的上方或兩側(cè)，所述下托盤位于儲(chǔ)能電池單體的下方。

44、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

45、(1)本發(fā)明的隔熱復(fù)合材料在1000℃或1300℃高溫下灼燒15min-30min后，不會(huì)被燒穿，具有優(yōu)異的隔熱性能和防火性能。

46、(2)本發(fā)明的隔熱復(fù)合材料作為電池蓋板，在進(jìn)行真電芯爆破實(shí)驗(yàn)時(shí)，蓋板未被燒穿，降低了電池燃燒過程中火焰竄出、危及人身安全的風(fēng)險(xiǎn)，具有優(yōu)異的安全性能。

47、(3)本發(fā)明的隔熱復(fù)合材料可以制成2mm或低于2mm的厚度，且在1000℃或1300℃下灼燒15min-30min，均未出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象，在較小的厚度下仍然具有優(yōu)異的隔熱性能和防火性能，滿足現(xiàn)階段輕量化的需求。

48、(4)本發(fā)明的隔熱復(fù)合材料可替代云母使用，且不會(huì)存在清潔度的問題，適合廣泛推廣。

49、(5)本發(fā)明的隔熱復(fù)合材料原料易得，工藝簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)成本。

50、以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。