热固性塑料及其制造方法及由该塑料制成的动力锂电池组壳体.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610084486.0 (22)申请日 2016.02.12 C08L 67/06(2006.01) C08L 63/00(2006.01) C08L 61/06(2006.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 7/14(2006.01) C08K 7/06(2006.01) H01M 2/10(2006.01) (71)申请人 米库玻璃纤维增强塑料泰州有限责 任公司 地址 225500 江苏省泰州市。

2、姜堰区梁徐镇第 三工业集中区 (72)发明人 王学军 胡志荣 (54) 发明名称 热固性塑料及其制造方法及由该塑料制成的 动力锂电池组壳体 (57) 摘要 本发明涉及热固性塑料及其制造方法及由该 塑料制成的动力锂电池组壳体， 热固性塑料包括 基体、 填料、 增强材料和助剂， 基体采用热固性树 脂， 包括不饱和聚酯树脂、 乙烯基酯树脂 ； 填料采 用无机非金属填料， 包括硅灰石、 重晶石。制造方 法包括 ： (1)高速分散 ； (2)搅拌混合、 捏合、 浸渍 ； (3) 固化成型。壳体包括盖板和底座， 底座由底 板和侧边框构成， 底板和侧边框连接成整体结构， 盖板与底座之间设为分体结构， 盖板与。

3、底座连接。 本发明特性 ： 1、 热变形温度超过 250， 高于锂化 物的反应温度 ； 2、 阻燃耐高温， 过火不坍塌 ； 3、 有 效抵抗电池短路的火花放电 ； 4、 通过不同填料搭 配， 兼具绝缘性和导热性， 方便电池组设计 ； 使用 安全、 可靠。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 107083036 A 2017.08.22 CN 107083036 A 1.一种热固性塑料， 包括基体、 填料、 增强材料和助剂， 其特征是： 所述基体采用热固性 树脂， 包括但不限于不饱和聚酯树脂、 乙烯基酯树。

4、脂、 DAP树脂、 环氧树脂、 酚醛树脂， 以及上 述任意二项或二项以上树脂的组合物； 所述填料采用无机非金属填料， 包括但不限于硅灰石、 重晶石、 碳酸钙、 氢氧化铝、 氢氧 化镁、 滑石、 高岭土、 膨润土、 蒙脱土、 氧化铝、 氧化锌、 碳化硅、 氮化硅、 氮化铝， 以及上述任 意二项或二项以上填料的组合物； 所述增强材料采用增强纤维， 包括但不限于玻璃纤维、 玄武岩纤维、 碳纤维、 芳纶纤维、 高分子量聚乙烯纤维， 以及上述任意二项或二项以上纤维的组合物； 所述助剂包括催化剂或引发剂、 脱模剂或离型剂、 阻燃剂、 收缩率调整剂或低收缩剂， 以及上述任意二项或二项以上助剂的组合物。 2.。

5、根据权利要求1所述的热固性塑料， 其特征是所述热固性塑料的重量比配方如下： 3.根据权利要求1所述的热固性塑料， 其特征是所述热固性塑料的重量比配方如下： 4.一种如权利要求1至3任一项所述热固性塑料的制造方法， 其特征是所述方法包括以 下步骤： (1)按配方的配比称量基体树脂、 填料、 增强纤维和助剂， 放入高速分散机内分散均匀； (2)将上述基体树脂、 填料、 增强纤维和助剂放入搅拌机内高速混合， 然后通过捏合机 捏合， 再进行浸渍处理， 得到热固性塑料混合物； (3)在规定的温度和压力条件下， 将上述热固性塑料混合物在产品的模具内固化成型， 在所述混合物固化的同时固定产品的形状。 5.根。

6、据权利要求4所述热固性塑料的制造方法， 其特征是： 所述步骤(1)中的助剂包括 催化剂、 脱模剂和阻燃剂， 先将所述催化剂和脱模剂的组合物高速混合， 再添加阻燃剂， 混 合均匀后得到助剂混合物， 然后放入高速分散机内分散均匀。 6.根据权利要求4所述热固性塑料的制造方法， 其特征是： 所述步骤(1)中的助剂包括 催化剂、 脱模剂、 阻燃剂和低收缩剂， 先将催化剂、 脱模剂和低收缩剂的组合物高速混合， 再 添加阻燃剂， 混合均匀后得到助剂混合物， 然后放入高速分散机内分散均匀。 7.根据权利要求4所述热固性塑料的制造方法， 其特征是： 所述步骤(1)先按配方中的 基体树脂、 填料和增强纤维按配比。

7、称量后， 投入高速分散机内分散均匀， 再投入助剂， 分散 均匀后移出， 作为混合树脂料通过步骤(2)进行搅拌混合， 再进行捏合和浸渍处理， 然后按 照通常的方法进行生产。 权利要求书 1/2 页 2 CN 107083036 A 2 8.一种由权利要求1至3任一项所述热固性塑料制成的动力锂电池组壳体， 所述壳体包 括盖板和底座， 底座由底板和侧边框构成， 其特征是： 所述壳体设为长方体或正方体形状， 所述底座的底板和侧边框相互连接形成整体结构， 所述盖板与底座之间设为分体结构， 盖 板与底座之间通过连接构件相互连接； 所述壳体上设有锂电池组安装固定结构、 线槽、 线孔 和冷却管道。 9.根据权。

8、利要求8所述的动力锂电池组壳体， 其特征是： 所述底座的侧边框设为整体结 构， 所述底板与侧边框之间设为分体结构， 底板与侧边框之间通过连接构件相互连接。 10.根据权利要求8所述的动力锂电池组壳体， 其特征是： 所述底座的侧边框设为分体 结构， 侧边框由四块侧板相互连接而成， 所述壳体的壁厚为1-5毫米。 权利要求书 2/2 页 3 CN 107083036 A 3 热固性塑料及其制造方法及由该塑料制成的动力锂电池组 壳体 技术领域 0001 本发明涉及热固性塑料和动力锂电池组技术领域， 尤其是一种耐高温的热固性塑 料及其制造方法， 以及由该热固性塑料制成的电动车用动力锂电池组壳体。 背景技。

9、术 0002 目前， 作为新能源车辆的各种电动车迅猛发展， 电动车的核心部件动力锂电池组 有多种安装形式。 锂电池单元在组合成模块时所需的壳体， 现在一般都是由金属材料或热 塑性塑料制成的。 在通常的正常工况时， 金属和热塑性塑料壳体工作在正常温度范围内， 其 性能能够满足电动车的要求。 但在车辆发生事故或电池出现故障时， 电池因为短路或过载 产生大量的热能， 超出BMS(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM， 电池管理系统)的控制范围， BMS 是电池与用户之间的纽带， 主要对象是二次电池。 动力锂电池热能积聚产生高温， 热塑性塑 料材质的壳体会熔融坍塌， 导致支持失败， 电池单元。

10、与电池单元发生接触， 容易导致电池故 障呈连锁链式反应， 导致事故进一步扩大， 从而产生严重的安全事故。 金属壳体在电池短路 产生火花放电时， 容易导致电弧迷走， 击坏其它位置的电池单元， 导致电池故障呈连锁链式 反应， 导致事故进一步扩展产生严重安全事故。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种耐高温热固性塑料及其制造方法， 以及由该热固性塑料 制成的防火阻燃动力锂电池组壳体。 0004 本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的： 0005 热固性塑料， 包括基体、 填料、 增强材料和助剂， 所述基体采用热固性树脂， 包括但 不限于不饱和聚酯树脂、 乙烯基酯树脂、 DAP树脂、 环氧树。

11、脂、 酚醛树脂， 以及上述任意二项 或二项以上树脂的组合物； 0006 所述填料采用无机非金属填料， 包括但不限于硅灰石、 重晶石、 碳酸钙、 氢氧化铝、 氢氧化镁、 滑石、 高岭土、 膨润土、 蒙脱土、 氧化铝、 氧化锌、 碳化硅、 氮化硅、 氮化铝， 以及上 述任意二项或二项以上填料的组合物； 0007 所述增强材料采用增强纤维， 包括但不限于玻璃纤维、 玄武岩纤维、 碳纤维、 芳纶 纤维、 高分子量聚乙烯纤维， 以及上述任意二项或二项以上纤维的组合物； 0008 所述助剂包括催化剂或引发剂、 脱模剂或离型剂、 阻燃剂、 收缩率调整剂或低收缩 剂， 以及上述任意二项或二项以上助剂的组合物。。

12、 0009 作为本发明的优选技术方案， 所述热固性塑料的重量比配方如下： 说明书 1/5 页 4 CN 107083036 A 4 0010 0011 作为本发明的优选技术方案， 所述热固性塑料的重量比配方如下： 0012 0013 热固性塑料的制造方法， 包括以下步骤： 0014 (1)按配方的配比称量基体树脂、 填料、 增强纤维和助剂， 放入高速分散机内分散 均匀； 0015 (2)将上述基体树脂、 填料、 增强纤维和助剂放入搅拌机内高速混合， 然后通过捏 合机捏合， 再进行浸渍处理， 得到热固性塑料混合物； 0016 (3)在规定的温度和压力条件下， 将上述热固性塑料混合物在产品的模具内。

13、固化 成型， 在所述混合物固化的同时固定产品的形状。 0017 作为本发明的优选技术方案， 所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、 脱模剂和阻燃 剂， 先将所述催化剂和脱模剂的组合物高速混合， 再添加阻燃剂， 混合均匀后得到助剂混合 物， 然后放入高速分散机内分散均匀。 0018 作为本发明的优选技术方案， 所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、 脱模剂、 阻燃剂 和低收缩剂， 先将催化剂、 脱模剂和低收缩剂的组合物高速混合， 再添加阻燃剂， 混合均匀 后得到助剂混合物， 然后放入高速分散机内分散均匀。 0019 作为本发明的优选技术方案， 所述步骤(1)先按配方中的基体树脂、 填料和增强纤 维按配比。

14、称量后， 投入高速分散机内分散均匀， 再投入助剂， 分散均匀后移出， 作为混合树 脂料通过步骤(2)进行搅拌混合， 再进行捏合和浸渍处理， 然后按照通常的方法进行生产。 0020 由热固性塑料制成的动力锂电池组壳体， 包括盖板和底座， 底座由底板和侧边框 构成， 所述壳体设为长方体或正方体形状， 所述底座的底板和侧边框相互连接形成整体结 构， 所述盖板与底座之间设为分体结构， 盖板与底座之间通过连接构件相互连接； 所述壳体 上设有锂电池组安装固定结构、 线槽、 线孔和冷却管道。 0021 作为本发明的优选技术方案， 所述底座的侧边框设为整体结构， 所述底板与侧边 框之间设为分体结构， 底板与侧。

15、边框之间通过连接构件相互连接。 0022 作为本发明的优选技术方案， 所述底座的侧边框设为分体结构， 侧边框由四块侧 板相互连接而成， 所述壳体的壁厚为1-5毫米。 0023 本发明的有益效果是： 相对于现有技术， 本发明得到的热固性塑料(AMM)， 其主要 的特性如下： 说明书 2/5 页 5 CN 107083036 A 5 0024 1、 热变形温度超过250， 高于锂电池单元内锂化物和粘结剂的反应温度； 0025 2、 阻燃且在高温或过火环境下不坍塌， 能够保持初始的形状以维持支撑； 0026 3、 自身是绝缘材料， 且耐电弧性和漏电起痕指数均很高， 能有效抵抗电池短路时 的火花放电；。

16、 0027 4、 通过不同填料的搭配， 能同时兼具绝缘性和导热性， 方便整体电池组的设计。 0028 本发明AMM热固性塑料可以通过压制、 移送、 注射等标准塑料成型工艺在加热加压 下成型， 得到最终的锂电池单元壳体。 本发明选用AMM热固性塑料做动力锂电池组的壳体， 能有效预防电池组中个别动力锂电池出现事故时， 产生高温导致电池间相互接触传播， 从 而避免事故扩大化， 有利于即时控制险情， 减小事故损失， 使用更加安全、 可靠。 附图说明 0029 图1是本发明电池组壳体实施例一的结构示意图。 0030 图2是本发明电池组壳体实施例二的结构示意图。 0031 图3是本发明电池组壳体实施例三的。

17、结构示意图。 0032 图中： 1、 盖板， 2、 底座， 3、 底板， 4、 侧边框， 5、 侧板。 具体实施方式 0033 下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明： 0034 热固性塑料， 包括基体、 填料、 增强材料和助剂， 所述基体采用热固性树脂， 包括但 不限于不饱和聚酯树脂、 乙烯基酯树脂、 DAP树脂、 环氧树脂、 酚醛树脂， 以及上述任意二项 或二项以上树脂的组合物； 所述填料采用无机非金属填料， 包括但不限于硅灰石、 重晶石、 碳酸钙、 氢氧化铝、 氢氧化镁、 滑石、 高岭土、 膨润土、 蒙脱土、 氧化铝、 氧化锌、 碳化硅、 氮化 硅、 氮化铝， 以及上述任意二项或二。

18、项以上填料的组合物； 所述增强材料采用增强纤维， 包 括但不限于玻璃纤维、 玄武岩纤维、 碳纤维、 芳纶纤维、 高分子量聚乙烯纤维， 以及上述任意 二项或二项以上纤维的组合物； 所述助剂包括催化剂或引发剂、 脱模剂或离型剂、 阻燃剂、 收缩率调整剂或低收缩剂， 以及上述任意二项或二项以上助剂的组合物。 0035 实施例1， 热固性塑料的重量比配方如下： 0036 0037 实施例2， 热固性塑料的重量比配方如下： 说明书 3/5 页 6 CN 107083036 A 6 0038 0039 热固性塑料的制造方法， 包括以下步骤： 0040 (1)按配方的配比称量基体树脂、 填料、 增强纤维和助。

19、剂， 放入高速分散机内分散 均匀； 0041 (2)将上述基体树脂、 填料、 增强纤维和助剂放入搅拌机内高速混合， 然后通过捏 合机捏合， 再进行浸渍处理， 得到热固性塑料混合物； 0042 (3)在规定的温度和压力条件下， 将上述热固性塑料混合物在产品的模具内固化 成型， 在所述混合物固化的同时固定产品的形状。 0043 所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、 脱模剂和阻燃剂， 先将所述催化剂和脱模剂的 组合物高速混合， 再添加阻燃剂， 混合均匀后得到助剂混合物， 然后放入高速分散机内分散 均匀。 0044 所述步骤(1)中的助剂包括催化剂、 脱模剂、 阻燃剂和低收缩剂， 先将催化剂、 脱模 剂。

20、和低收缩剂的组合物高速混合， 再添加阻燃剂， 混合均匀后得到助剂混合物， 然后放入高 速分散机内分散均匀。 0045 所述步骤(1)先按配方中的基体树脂、 填料和增强纤维按配比称量后， 投入高速分 散机内分散均匀， 再投入助剂， 分散均匀后移出， 作为混合树脂料通过步骤(2)进行搅拌混 合， 再进行捏合和浸渍处理， 然后按照通常的方法进行生产。 0046 实施例一， 如图1所示， 由热固性塑料制成的动力锂电池组壳体， 包括盖板1和底座 2， 底座2由底板3和侧边框4构成， 所述电池组壳体设为长方体或正方体形状， 底座2的底板3 和侧边框4相互连接形成整体结构， 盖板1与底座2之间设为分体结构，。

21、 盖板1与底座2之间通 过连接构件相互连接。 本实施例所述壳体的壁厚为1-5毫米， 优选为2-4毫米， 壳体上设有锂 电池组安装固定结构、 线槽、 线孔和冷却管道。 0047 实施例二， 如图2所示， 由热固性塑料制成的动力锂电池组壳体， 包括盖板1和底座 2， 底座2由底板3和侧边框4构成， 本实施例所述底座2的侧边框4设为整体结构， 底板3与侧 边框4之间设为分体结构， 底板3与侧边框4之间通过连接构件相互连接。 本实施例所述壳体 的壁厚为1-5毫米， 优选为2-4毫米， 壳体上设有锂电池组安装固定结构、 线槽、 线孔和冷却 管道。 0048 实施例三， 如图3所示， 由热固性塑料制成的动。

22、力锂电池组壳体， 包括盖板1和底座 2， 底座2由底板3和侧边框4构成， 所述底座2的侧边框4设为分体结构， 侧边框4由四块侧板5 相互连接而成。 本实施例所述壳体的壁厚为1-5毫米， 优选为3-5毫米， 壳体上设有锂电池组 安装固定结构、 线槽、 线孔和冷却管道。 0049 本发明壳体可以采用多种形式， 其主要的用途是将多个锂电池单元(圆柱、 软包、 硬包)采用机械连接方式组合安装成整体， 以便于将整个锂电池模组装配到电动车或其它 用电装置上。 上述实施例仅限于说明本发明的构思和技术特征， 其目的在于让本领域的技 说明书 4/5 页 7 CN 107083036 A 7 术人员了解发明的技术方案和实施方式， 并不能据此限制本发明的保护范围。 凡是根据本 发明技术方案所作的等同替换或等效变化， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 8 CN 107083036 A 8 图1 图2 图3 说明书附图 1/1 页 9 CN 107083036 A 9 。