一種聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜的製作方法
2023-04-26 17:35:26
本實用新型涉及一種動力電池軟包鋁塑複合膜，尤其涉及一種聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜，特別涉及一種用於液冷型動力汽車的聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜。
背景技術：
：鋰離子動力電池因其優異的功率輸出特性和壽命長等優點，目前在電動汽車電池包中得到良好應用。但是鋰離子動力電池的性能對溫度變化較為敏感，特別是動力汽車所用的大容量、高功率的磷酸鐵鋰(LiFePO4)鋰離子電池。動力汽車內部裝載空間有限，車輛所需電池數目較大，電池均為緊密排列連接。當車輛在高速、低速、加速、減速等交替變換的不同行駛狀況下運行時，電池會以不同倍率放電，以不同的生熱速率產生大量熱量，加上時間累積以及空間影響會產生不均勻熱量聚集。如果電動汽車的電池組在高溫下不能及時散熱，將會導致電池組系統溫度過高或者溫度分布不均勻，而降低電池充放電循環效率，嚴重時還將導致熱失控，影響電池的安全性和可靠性。因此，為了使電池包延長壽命，發揮其最佳性能，需要優化電池包的結構，對電池包進行熱管理，增加散熱設施，控制電池運行的溫度環境。電池包的散熱方式有主動散熱和被動散熱兩種方式。被動系統要求的成本比較低，採取的措施也較簡單，主動系統結構則相對複雜一些，且需要更大的附加功率，但它的熱管理更加有效。在主動散熱方式中，散熱介質有氣體和液體兩種，動力汽車尤其是純電動汽車和串聯式混動汽車，其電池包一般採用液冷的方式進行散熱，散熱效率高、冷卻速度快，可滿足大功率充放電的需要。目前國內的鋰電池軟包鋁塑複合膜的外層均為尼龍(Ny)或PET材料，Ny因含有親水基(醯胺基)，是一種非常容易吸水的材料，PET的吸水性也較強，在一定的溫度下，不耐熱水浸泡，容易發生降解，組裝成電池包後，在一定的溫度下長時間浸漬在水性液體中，會產生層間分離、水分侵入、漏液等一系列問題，從而破壞電池結構。因此軟包鋰電池包無法採用液冷式電池熱管理系統，致使熱傳導效率不高，無法滿足動力電池大功率充放電的需求。技術實現要素：鑑於上述現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜，提高其外層材料的耐水解性能，以保證電池包在液冷式熱管理系統中長期穩定地工作。本實用新型通過如下技術方案實現上述目的：一種聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜，依次包括聚氨酯塗料層、尼龍層、鋁箔層及PP層。進一步地，所述聚氨酯塗料層與所述尼龍層之間還包括PET層。進一步地，所述聚氨酯塗料層由聚醚型聚氨酯與聚脲型聚氨酯混合構成。進一步地，所述聚氨酯塗料層的厚度大於等於20μm。進一步地，所述聚氨酯塗料層和所述尼龍層之間通過接著樹脂連接，所述尼龍層與所述鋁箔層之間、所述鋁箔層與所述PP層之間分別通過粘合劑連接。進一步地，所述聚氨酯塗料層和所述PET層之間直接連接，所述PET層和所述尼龍層之間通過接著樹脂連接，所述尼龍層與所述鋁箔層之間、所述鋁箔層與所述PP層之間分別通過粘合劑連接。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型提供了一種聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜，其防水性能大大增強，且結構簡單，生產設備簡化，工藝成本大幅降低，可應用於液冷型動力汽車的動力電池包，使其在液冷式熱管理系統中長期穩定地工作。附圖說明圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；其中：11聚氨酯塗料層；12PET層；13接著樹脂；14尼龍層；15粘合劑；16鋁箔層；17粘合劑；18PP層；圖2是本實用新型實施例2和3的結構示意圖；其中：21聚氨酯塗料層；22接著樹脂；23尼龍層；24粘合劑；25鋁箔層；26粘合劑；27PP層。具體實施方式以下便結合實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步的詳述，以使本實用新型技術方案更易於理解、掌握，但本實用新型並不局限於此。下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業途徑獲得。實施例1如圖1所示，本實施例的聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜，依次包括聚氨酯塗料層11、PET層12、接著樹脂13、尼龍層14、粘合劑15、鋁箔層16、粘合劑17、PP層18，其中，聚氨酯塗料層11的厚度為20μm。聚氨酯塗料層11由聚醚型聚氨酯與聚脲型聚氨酯混合構成，採用雙組份，，其中A組分由異氰酸酯和二元醇組成，B組分由端羥基聚醚，端氨基擴鏈劑，催化劑組成。本實施例中，A組分採用甲苯二異氰酸酯和1000±50的聚四氫呋喃醚二醇，質量比為9︰25，B組分採用聚氧化丙烯三醇600、二乙基甲苯二胺(質量比10:3)並加以催化劑二丁基錫二月桂酸酯(DY-12)，混合時採用質量比A組分︰B組分＝7︰5。影響PET水解速率的主要因素是溫度，溫度越高，水解速率越快。因此，可以通過測試電池樣品在極限工作溫度情況下的水解情況，對其抗水解性能進行評估，設計如下實驗進行檢測：使用本實施例的動力電池軟包鋁塑複合膜製成電池樣品，將其置於50％H2O和50％乙二醇的混合溶液中，並加熱至105℃，每隔一段時間查看電池的有效性(結果見表1)。實施例2如圖2所示，本實施例的聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜，依次包括聚氨酯塗料層21、接著樹脂22、尼龍層23、粘合劑24、鋁箔層25、粘合劑26、PP層27，其中，聚氨酯塗料層21的厚度為25μm。聚氨酯塗料層21由聚醚型聚氨酯與聚脲型聚氨酯混合構成，採用雙組份，其中A組分由異氰酸酯和二元醇組成，B組分由端羥基聚醚，端氨基擴鏈劑，催化劑組成。本實施例中，A組分採用甲苯二異氰酸酯和1000±50的聚四氫呋喃醚二醇，質量比為9︰25，B組分採用聚氧化丙烯三醇600、二乙基甲苯二胺(質量比10:3)並加以催化劑二丁基錫二月桂酸酯(DY-12)，混合時採用質量比A組分︰B組分＝7︰6。使用本實施例的動力電池軟包鋁塑複合膜製成的電池樣品進行性能測試，測試方法同實施例1(結果見表1)。實施例3如圖2所示，本實施例的聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜，依次包括聚氨酯塗料層21、接著樹脂22、尼龍層23、粘合劑24、鋁箔層25、粘合劑26、PP層27，其中，聚氨酯塗料層21的厚度為30μm。聚氨酯塗料層21由聚醚型聚氨酯與聚脲型聚氨酯混合構成，採用雙組份，，其中A組分由異氰酸酯和二元醇組成，B組分由端羥基聚醚，端氨基擴鏈劑，催化劑組成。本實施例中，A組分採用甲苯二異氰酸酯和1000±50的聚四氫呋喃醚二醇，質量比為9︰25，B組分採用聚氧化丙烯三醇600、二乙基甲苯二胺(質量比10:3)並加以催化劑二丁基錫二月桂酸酯(DY-12)，混合時採用質量比A組分︰B組分＝1︰1。使用本實施例的動力電池軟包鋁塑複合膜製成的電池樣品進行性能測試，測試方法同實施例1(結果見表1)。對比例本對比例使用未經聚氨酯改性的動力電池軟包鋁塑複合膜製成的電池樣品進行性能測試，測試方法同實施例1(結果見表1)。表1時間(d)實施例1實施例2實施例3對比例1有效有效有效有效2有效有效有效有效4有效有效有效失效8有效有效有效失效16有效有效有效失效32有效有效有效失效64失效失效失效失效一般情況下，動力汽車軟包電池包要求能在-40℃～60℃的溫度下正常工作，且需要持久有效。根據表1中結果可以換算出在正常工作溫度下使用聚氨酯改性的鋁塑複合膜製成的電池的有效使用時間：32天的105℃的加熱約等於10年的正常使用。因此，使用聚氨酯對動力電池軟包鋁塑複合膜進行改性能極大地延長電池包的使用壽命。以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。當前第1頁1 2 3