新能源汽车锂电池是新能源汽车的重要部件,随着技术的不断发展,锂电池的能量密度越来越高,一旦某个电芯发生热失控事故,电芯将喷射出高达1000℃高温的火焰,热量变通过多种方式传递到整个电池包,从而导致整个电池包起火,爆炸,危害乘客人身安全,因此需要对新能源汽车电池包进行防火隔热材料设计。动力电池电芯之间采用气凝胶隔热垫阻隔电芯之间的热量传递,防止一颗电芯失效起火导致其他电芯燃烧。同时气凝胶隔热垫具有一定的压缩回弹性能,在隔热的同时还能提供一定的缓冲作用,以适应电池充放电过程中的电芯的膨胀与收缩应力。

气凝胶隔热垫通常是采用玻璃纤维、陶瓷纤维等作为载体,通过液体凝胶浸入载体中、超临界烘干等工艺形成具有一定隔热和压缩性能的隔热垫。然而,因为气凝胶材质非常轻,在载体表面容易出现粉状,在使用过程中容易有粉尘飘扬,影响身体健康,也影响电池车间的洁净度。为了避免这些问题,通常把气凝胶隔热垫进行塑封,通过热熔PET膜等方式,进行真空塑封,将气凝胶隔热垫包裹在塑料膜内,这样可以避免掉粉等问题。

气凝胶隔热垫是由超薄气凝胶毡与PET/PI膜复合的产品,室温导热系数·K,同时具有阻燃、不掉粉的特点。气凝胶隔热垫应用于新能源电池新能源防火包中电芯之间,在单块电芯出现热失控的情况下,可有效隔绝热量向周边电芯的扩散,保护周边电芯正常工作;同时也具有绝缘、缓冲的作用。

气凝胶产品采用纳米气凝胶与玻璃纤维、陶瓷纤维等基材复合,将具有优异性能的气凝胶与柔性基材完美结合在一起,更大化保留了气凝胶轻质、隔热等特性,并赋予了气凝胶柔性与韧性。具备超长使用寿命、超强隔热性能、超高防火性能、超优机械性能的附加特点,气凝胶产品广泛应用于军工航天、热力管网、石油化工、新能源汽车、动力电池、轨道交通、消费电子以及纺织品等领域。

气凝胶隔热垫真空封装工艺

真空热压机设备适用于气凝胶、冷凝胶、硅胶、PET、CCS等材料的压合工艺,主要用于新能源汽车、动力电池电芯隔热垫热压成型。

隔热材料:气凝胶、冷凝胶、硅胶、PET等绝缘隔热材料成型。

气凝胶隔热片真空、热压、贴合、封装、成型、压合、自动化产线,气凝胶PET膜隔热片真空|热压|贴合|封装|成型|压合|自动化产线方案:

PET+硅胶框+处理剂+气凝胶+PET

PET+PPO+气凝胶+PET

PET+气凝胶+PET

PET膜+真空

PI膜+真空

ET膜+真空

PET膜+硅胶框+真空

涂层+真空

PET膜+硅胶框

PET膜+硅胶框+阻然背胶

PET+PPO+气凝胶+PET:高温膜+硅胶框+气凝胶+高温膜

PET+气凝胶+PET:高温膜+气凝胶+高温膜

真空热压机、快速压合机适用于气凝胶、冷凝胶材料表面覆盖膜、保护胶片的压合,依压合条件之变化,补强胶片,盖膜内层板压合等。

设备适用于气凝胶、冷凝胶、硅胶、PET、CCS等绝缘材料成型,主要用于新能源动力电池电芯隔热垫热压成型。

适用标签/膜:PET膜、FPC膜、不干胶标签、双面胶等材质。

适用产品:以新能源电动车锂电池气凝胶垫|导热垫|隔热棉贴双面胶为主,要求在平面、小弧面等贴标/膜产品,完成1-5mm厚的片状产品表面居中双面胶粘贴。针对不同气凝胶生产工艺要求,换成不同的工装,可生产不同的气凝胶产品。

气凝胶真空热压机设备采用四柱式结构设计,配备精密伺服电机驱动,自动将产品移动到热压工位进行抽真空热压,冷压工位冷却保压成型,动作结构平稳高效,可兼容各种新型隔热材料的热压封装成型工艺。配备PLC微电脑触控式操作系统,集成温度防呆,压力、温度、真空度多组生产数据实时显示和调节,配备安全光栅、信号报警灯,平衡脚杯,适用于各种真空压合成型工艺的产品。

气凝胶真空热压机采用单开口式,并采用液压式压合,其各层开口之板材夹于上下两热压盘间,压力由下往上压,热力则由上下热压盘加热传至板材。整个压合工艺流程为:上料、压制、下料。其中,采用数控压力传感器进行压力控制,加热方式采用电加热。压合时采用加热盘进行平坦性压合,固定传热效率快的硅铝板。采用离形膜进行离形作用,防止复印,利用玻纤布抑制流胶量,阻隔矽油,防止滑动。并采用硅钢板,增加平坦度等。

气凝胶隔热垫真空封装工艺

隔热板:玻璃纤维+耐高温树脂

控制方式:触摸屏控制+数字压力控制

加热方式及热板工作表面温差(感温线):电热管加热(±5℃)

加压后相邻两热板的平行度(感压纸):压力纸着色面积≥80%

设备优点:

1、操作简单、实用。

2、成本低,无维护。

3、能耗低省空间,维修方便。

4、品质易控制。

5、产品变形小,溢胶量少。

6、成型压合前,先抽真空,气囊填充式压合,更适合高低落差大的产品压合。

来源:鑫台铭

原文始发于微信公众号(艾邦气凝胶论坛):气凝胶隔热垫真空封装工艺

作者 li, meiyong