来源 | 国家知识产权局

[洞见热管理]获悉，国家知识产权局信息显示，宁德新能源科技有限公司申请一项名为“一种电化学装置和电子装置”的专利，公开号CN120184335A，申请日期为2025年03月。

专利摘要显示，本申请提供了一种电化学装置和电子装置，电化学装置包括正极极片、负极极片和隔膜，正极极片和隔膜之间设置有功能层，功能层包括多孔气凝胶和相变吸热材料，多孔气凝胶的导热系数为0.01W/(m·k)至0.05W/(m·k)。专利布局显示宁德新能源已构建完整的知识产权保护网，涵盖材料配方、制备工艺、设备设计等12项核心专利，为下一代高安全电池量产奠定基础。

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技术架构创新

三明治结构设计：在正极极片与隔膜之间插入超薄功能层（1-5μm），既不影响电池能量密度，又实现主动热管理
双机制协同控温：气凝胶的绝热特性（0.01-0.05W/(m·K)）延缓热扩散，相变材料（PCM）的吸热效应（潜热180-220J/g）快速消峰

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材料组合方案

气凝胶选择：硅气凝胶（最佳导热0.018W/(m·K)）碳气凝胶（兼顾导电性）复合气凝胶（SiO2/Al2O3杂化）
相变材料优化：金属基：镓合金（熔点15-30℃）、铟锡合金（熔点118℃）有机基：石蜡（相变潜热200J/g级）复合相变材料（纳米颗粒增强导热）

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关键性能平衡

厚度控制：1-5μm超薄层确保不影响离子传输（面电阻增加<5%）组分优化：80-98%的活性物质占比保证热管理效能孔隙工程：气凝胶孔径10-100nm实现PCM高效负载

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安全性能提升

热失控抑制：使正极温升速率降低60%以上机械保护：5μm层厚可承受200N/cm²压力不破裂电化学兼容性：通过表面改性避免与电解液副反应

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量产可行性

涂布工艺兼容：可直接在现有极片生产线改造实现成本控制：功能层材料成本<$0.2/m²（量产规模）环境适应性：-40℃~150℃工况下性能稳定
该技术特别适用于：固态电池（解决界面热堆积问题）、高镍体系（NCM811/NCA）、快充电池（≥6C充电）

通过调控功能层的种类与各组分含量满足以上特征，功能层设计能够在提高功能层散热性能的同时降低正极极片温度升高的速率，从而提高电化学装置的热稳定安全性能和耐压溃安全性能。