Verbundmaterialsysteme für Batteriegehäuse und -abdeckungen mit verbesserter thermischer Leistung

Die vorliegende Offenbarung stellt ein Gehäuse aus Verbundmaterial für einen Batteriepack zur Verringerung oder Minimierung der Ausbreitung thermischer Durchgänge bereit. Das Gehäuse aus Verbundmaterial beinhaltet eine Polymerstruktur, die eine nach innen gerichtete Oberfläche und eine nach außen gerichtete Oberfläche definiert. Die Polymerstruktur beinhaltet eine Schicht aus feuerfestem Material und eine Schicht aus verstärkendem Material, wobei die Schicht aus feuerfestem Material eine nach innen gerichtete Oberfläche und die Schicht aus verstärkendem Material eine nach außen gerichtete Oberfläche definiert. Das Verbundmaterial beinhaltet ferner eine Metallschicht, die entlang der nach außen gerichteten Oberfläche angeordnet ist, wobei die Metallschicht in einem ersten Betriebsmodus die nach außen gerichtete Oberfläche berührt und die Metallschicht in einem zweiten Betriebsmodus, nachdem sie einer thermischen Belastung von mehr als oder gleich etwa 500 °C ausgesetzt wurde, zumindest teilweise von der nach außen gerichteten Oberfläche delaminiert ist und einen oder mehrere isolierende Luftspalte bildet, die eine thermische Barriere definieren. The present disclosure provides a composite material housing for a battery pack for reducing or minimizing thermal runaway propagation. The composite material housing includes a polymeric structure defining an interior-facing surface and an exterior-facing surface. The polymeric structure includes a fire resistant material layer and a reinforcing material layer, where the fire resistant material layer defines an interior-facing surface, and the reinforcing material layer defines the exterior-facing surface. The composite material further includes a metallic layer disposed along the exterior-facing surface, where in a first operational mode the metallic layer contacts the exterior-facing surface and in a second operational mode, after exposure to a thermal load of greater than or equal to about 500° C., the metallic layer at least partially delaminates from the exterior-facing surface and forms one or more insulating air gaps that define a thermal barrier.