[发明专利]气凝胶隔热芯材、高性能气凝胶复合隔热垫

说明书

本发明公开了一种气凝胶隔热芯材、高性能气凝胶复合隔热垫，包括气凝胶隔热芯材和封装层，封装层将气凝胶隔热芯材封装，所述气凝胶隔热芯材由气凝胶部分和添加部分压制而成；所述气凝胶隔热芯材压制后密度是未压制前松装密度的1.1‑5倍；且气凝胶部分的质量占比为50‑100%，添加部分的质量占比为0‑50%。气凝胶处于相互紧密接触的压缩状态，可减少隔热芯材中各组成部分间隙，减少传热通道；封装层使气凝胶隔热芯材保持压缩状态，使气凝胶隔热芯材具有更高的硬挺度，且使隔热垫具有更高的韧性和抗折性，气凝胶含量更高，产品整体隔热及防火性能有较大提升，厚度以及尺寸容易控制。

技术领域

本发明属于隔热技术领域，具体涉及一种气凝胶隔热芯材、高性能气凝胶复合隔热垫。

背景技术

新能源汽车符合国家大力倡导的绿色低碳环保要求，其市场占有率逐年增加，应用范围越来越大。锂离子动力电池具有能量密度高、充放电速度快，使用寿命长等特点，因此作为动力来源广泛的应用于新能源汽车。但当锂离子电池受到撞击、针刺或电池内部短路等，均会导致热量急剧增加，从而引起热失控，最终引发火灾或爆炸。且单个电芯发生热失控时，会将热量迅速传递到相邻的电芯，从而引起一系列的连锁反应，导致整个模组甚至整个电池包的热失控。

针对这一风险，目前电芯模组常采用气凝胶隔热垫作为电芯之间的隔热材料，以延缓热失控时热量的传递。气凝胶隔热垫传统制备方式是使用溶胶凝胶法，复合纤维毡，再经超临界干燥，封装制备气凝胶隔热垫。此方式因加入有机或无机纤维，从而导致产品整体的隔热性能有所降低，在一定程度上限制了气凝胶在新能源电芯间的隔热防火效果。

发明内容

针对上述现有技术中描述的不足，本发明提供一种气凝胶隔热芯材、高性能气凝胶复合隔热垫。

本发明的技术方案为：

一种高性能气凝胶复合隔热垫，包括气凝胶隔热芯材和封装层，封装层将气凝胶隔热芯材封装，所述气凝胶隔热芯材由气凝胶部分和添加部分压制而成；所述气凝胶隔热芯材压制后密度是未压制前松装密度的1.1-5倍；且气凝胶部分的质量占比为50-100%，添加部分的质量占比为0-50%。也就是说可以是百分百的气凝胶部分压制而成，也可以是气凝胶部分和添加部分混合压制而成。气凝胶含量大大提升，而且采用热压或冷压压制，使气凝胶隔热芯材处于压缩状态，减少隔热芯材中各组成部分间的间隙。

作为本发明的一种优选方案，所述气凝胶部分为气凝胶颗粒、气凝胶粉、气凝胶片和气凝胶多面体的至少一种。

作为本发明的一种优选方案，所述的气凝胶部分为气凝胶颗粒，且所述气凝胶颗粒的直径为100μm~5mm。并且所述的气凝胶颗粒可以是气凝胶球，也可以是尺寸足够小的气凝胶多面体。

作为本发明的一种优选方案，所述气凝胶颗粒的直径为100μm~1000μm，该粒径的气凝胶颗粒填充到压制模具中，所述的压制模具可以是辅助模具也可以是隔热垫中使用的缓冲框或封装膜材。

作为本发明的一种优选方案，所述气凝胶颗粒的直径为1mm~5mm。

作为本发明的一种优选方案，所述的气凝胶部分为不同规格气凝胶颗粒的混合物，包括直径为100μm~1000μm的气凝胶颗粒和直径为1mm~5mm的气凝胶颗粒，混合的质量比为100:0-20:80。

作为本发明的一种优选方案，所述的气凝胶部分为气凝胶粉，且所述气凝胶粉的直径为100nm~100μm。

作为本发明的一种优选方案，所述的气凝胶部分为气凝胶颗粒和气凝胶粉的混合物。混合比例不限，气凝胶粉位于气凝胶颗粒的空隙中，可以先压制成片，然后将压制的片叠加再压制成型，叠加的片数根据实际需要的厚度设置，还可以一次填充压制一次成型。