本發(fā)明涉及熱固性塑料和動力鋰電池組技術領域,尤其是一種耐高溫的熱固性塑料及其制造方法,以及由該熱固性塑料制成的電動車用動力鋰電池組固定端板。
背景技術:
目前,作為新能源車輛的各種電動車迅猛發(fā)展,電動車的核心部件動力鋰電池組有多種安裝形式。鋰電池單元在組合成模塊時所需的固定端板,現(xiàn)在一般都是由熱塑性塑料制成的,以提供鋰電池軟包或硬包的組裝和隔絕。在通常的正常工況時,熱塑性塑料固定端板工作在正常溫度范圍內,其性能能夠滿足電動車的要求。但在車輛發(fā)生事故或電池出現(xiàn)故障時,電池因為短路或過載產(chǎn)生大量的熱能,超出bms(batterymanagementsystem,電池管理系統(tǒng))的控制范圍,bms是電池與用戶之間的紐帶,主要對象是二次電池。動力鋰電池熱能積聚產(chǎn)生高溫,熱塑性塑料材質的固定端板支架會熔融坍塌,導致支持失敗,電池單元與電池單元發(fā)生接觸,容易導致電池故障呈連鎖鏈式反應,導致事故進一步擴大,從而產(chǎn)生嚴重的安全事故。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫熱固性塑料及其制造方法,以及由該熱固性塑料制成的防火阻燃動力鋰電池組固定端板。
本發(fā)明的目的是通過采用以下技術方案來實現(xiàn)的:
熱固性塑料,包括基體、填料、增強材料和助劑,所述基體采用熱固性樹脂,包括但不限于不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、dap樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂,以及上述任意二項或二項以上樹脂的組合物;
所述填料采用無機非金屬填料,包括但不限于硅灰石、重晶石、碳酸鈣、 氫氧化鋁、氫氧化鎂、滑石、高嶺土、膨潤土、蒙脫土、氧化鋁、氧化鋅、碳化硅、氮化硅、氮化鋁,以及上述任意二項或二項以上填料的組合物;
所述增強材料采用增強纖維,包括但不限于玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維、高分子量聚乙烯纖維,以及上述任意二項或二項以上纖維的組合物;
所述助劑包括催化劑或引發(fā)劑、脫模劑或離型劑、阻燃劑、收縮率調整劑或低收縮劑,以及上述任意二項或二項以上助劑的組合物。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案,所述熱固性塑料的重量比配方如下:
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案,所述熱固性塑料的重量比配方如下:
熱固性塑料的制造方法,包括以下步驟:
(1)按配方的配比稱量基體樹脂、填料、增強纖維和助劑,放入高速分散機內分散均勻;
(2)將上述基體樹脂、填料、增強纖維和助劑放入攪拌機內高速混合,然后通過捏合機捏合,再進行浸漬處理,得到熱固性塑料混合物;
(3)在規(guī)定的溫度和壓力條件下,將上述熱固性塑料混合物在產(chǎn)品的模具內固化成型,在所述混合物固化的同時固定產(chǎn)品的形狀。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案,所述步驟(1)中的助劑包括催化劑、脫模劑 和阻燃劑,先將所述催化劑和脫模劑的組合物高速混合,再添加阻燃劑,混合均勻后得到助劑混合物,然后放入高速分散機內分散均勻。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案,所述步驟(1)中的助劑包括催化劑、脫模劑、阻燃劑和低收縮劑,先將催化劑、脫模劑和低收縮劑的組合物高速混合,再添加阻燃劑,混合均勻后得到助劑混合物,然后放入高速分散機內分散均勻。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案,所述步驟(1)先按配方中的基體樹脂、填料和增強纖維按配比稱量后,投入高速分散機內分散均勻,再投入助劑,分散均勻后移出,作為混合樹脂料通過步驟(2)進行攪拌混合,再進行捏合和浸漬處理,然后按照通常的方法進行生產(chǎn)。
由熱固性塑料制成的動力鋰電池組固定端板,所述端板設為矩形或正方形,端板的四個邊角部位分別設有加厚的凸臺,所述每一個凸臺均設有連接孔。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案,所述端板的四周還設有加厚的環(huán)形邊框,環(huán)形邊框的四個邊角部位分別設有加厚的凸臺;所述環(huán)形邊框以內的端板上設有通風散熱孔。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案,多個端板通過連接構件連接形成框架結構電池模組,相鄰的端板之間設有動力鋰電池。
本發(fā)明的有益效果是:相對于現(xiàn)有技術,本發(fā)明得到的熱固性塑料(amm),其主要的特性如下:
1、熱變形溫度超過250℃,高于鋰電池單元內鋰化物和粘結劑的反應溫度;
2、阻燃且在高溫或過火環(huán)境下不坍塌,能夠保持初始的形狀以維持支撐;
3、自身是絕緣材料,且耐電弧性和漏電起痕指數(shù)均很高,能有效抵抗電池短路時的火花放電;
4、通過不同填料的搭配,能同時兼具絕緣性和導熱性,方便整體電池組的設計。
本發(fā)明amm熱固性塑料可以通過壓制、移送、注射等標準塑料成型工藝在 加熱加壓下成型,得到最終的鋰電池單元固定端板。
本發(fā)明選用amm熱固性塑料做動力鋰電池組的固定端板,能有效預防電池組中個別動力鋰電池出現(xiàn)事故時,產(chǎn)生高溫導致電池間相互接觸傳播,從而避免事故擴大化,有利于即時控制險情,減小事故損失,使用更加安全、可靠。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的主視結構示意圖。
圖2是圖1的剖視結構示意圖。
圖中:1、端板,2、凸臺,3、環(huán)形邊框,4、連接孔,5、散熱孔。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施例對本發(fā)明作進一步說明:
熱固性塑料,包括基體、填料、增強材料和助劑,所述基體采用熱固性樹脂,包括但不限于不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、dap樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂,以及上述任意二項或二項以上樹脂的組合物;所述填料采用無機非金屬填料,包括但不限于硅灰石、重晶石、碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、滑石、高嶺土、膨潤土、蒙脫土、氧化鋁、氧化鋅、碳化硅、氮化硅、氮化鋁,以及上述任意二項或二項以上填料的組合物;所述增強材料采用增強纖維,包括但不限于玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維、高分子量聚乙烯纖維,以及上述任意二項或二項以上纖維的組合物;所述助劑包括催化劑或引發(fā)劑、脫模劑或離型劑、阻燃劑、收縮率調整劑或低收縮劑,以及上述任意二項或二項以上助劑的組合物。
實施例一,熱固性塑料的重量比配方如下:
實施例二,熱固性塑料的重量比配方如下:
熱固性塑料的制造方法,包括以下步驟:
(1)按配方的配比稱量基體樹脂、填料、增強纖維和助劑,放入高速分散機內分散均勻;
(2)將上述基體樹脂、填料、增強纖維和助劑放入攪拌機內高速混合,然后通過捏合機捏合,再進行浸漬處理,得到熱固性塑料混合物;
(3)在規(guī)定的溫度和壓力條件下,將上述熱固性塑料混合物在產(chǎn)品的模具內固化成型,在所述混合物固化的同時固定產(chǎn)品的形狀。
所述步驟(1)中的助劑包括催化劑、脫模劑和阻燃劑,先將所述催化劑和脫模劑的組合物高速混合,再添加阻燃劑,混合均勻后得到助劑混合物,然后放入高速分散機內分散均勻。
所述步驟(1)中的助劑包括催化劑、脫模劑、阻燃劑和低收縮劑,先將催化劑、脫模劑和低收縮劑的組合物高速混合,再添加阻燃劑,混合均勻后得到助劑混合物,然后放入高速分散機內分散均勻。
所述步驟(1)先按配方中的基體樹脂、填料和增強纖維按配比稱量后,投入高速分散機內分散均勻,再投入助劑,分散均勻后移出,作為混合樹脂料通過步驟(2)進行攪拌混合,再進行捏合和浸漬處理,然后按照通常的方法進行生產(chǎn)。
如圖1和圖2所示,由熱固性塑料制成的動力鋰電池組固定端板,所述端板1設為矩形或正方形,端板1的四個邊角部位分別設有加厚的凸臺2,每一個凸臺2均設有連接孔4。
本實施例中,所述端板1的四周還設有加厚的環(huán)形邊框3,環(huán)形邊框3的四個邊角部位分別設有加厚的凸臺2;環(huán)形邊框3以內的端板上設有通風散熱孔5。多個端板1通過連接構件連接形成框架結構電池模組,相鄰的端板之間設有動力鋰電池。
本發(fā)明固定端板可以采用多種形式,其主要的用途是將多個鋰電池單元(圓柱、軟包、硬包)采用機械連接方式組合成整體,以便于將整個鋰電池模組裝配到電動車上。
上述實施例僅限于說明本發(fā)明的構思和技術特征,其目的在于讓本領域的技術人員了解發(fā)明的技術方案和實施方式,并不能據(jù)此限制本發(fā)明的保護范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明技術方案所作的等同替換或等效變化,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。