[發明專利]一種儲能復合材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201410027025.0
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN104789194B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 楊懿政;張國慶;劉臣臻;王少輝;謝建潤
• 申請（專利權）人: 廣州貝特繆斯能源科技有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種儲能復合材料及其制造方法。本發明公開的儲能復合材料主要包括外層封裝材料和內層的復合相變材料，它是一種具有一定機械強度的儲能材料。本材料與熱源器件緊密接觸，當熱源器件材料的溫度高于儲能復合材料的溫度時，儲能材料會吸收熱源器件的熱量，特別是熱源器件瞬間釋放的高熱量，反之，當熱源器件材料的溫度低于儲能復合材料的溫度時，儲能復合材料會釋放熱量給熱源器件，保證的熱源器件合適的工作溫度，減少低溫對材料、器件、設備的損害。本發明同時還公開了一種簡單高效的生產方法，可以有效提高產品生產效率，降低生產成本。本發明將材料的結構性和功能性優化組合，為熱管理領域提出了一種新型高效的散熱冷卻方案。

技術領域

本發明涉及熱管理領域，特別涉及以復合相變材料為核心的動力電池熱管理和LED散熱冷卻領域。屬于材料在熱管理領域的創新。

背景技術

鋰離子電池以其高能量密度、良好的循環性能以及高功率密度等優異的性能被廣泛應用于移動電子設備、電動汽車等領域。一般來說，鋰離子單體電池是以串聯、并聯或混聯方式組裝成模塊，然后將模塊組合成電池包。作為動力源的電池包在充放電過程中會因為電池內部的化學反應和電池內阻產生大量熱量，如果熱量不能及時散出就會導致電池局部過熱或者電池溫度分布不均。進而導致電池使用壽命衰減，電池容量衰退。

隨著科學技術的發展人們對光源的要求日益提高，發光二級管(light emittingdiode，LED)成為電子設備、汽車車燈、建筑照明等眾多行業首選的光源。LED在使用過程中，需要將大量的LED芯片放置在一個模組件中，即組成高功率的LED，才能達到所要求的亮度。但是，這種高功率密度LED將會引起嚴重的發熱問題。目前，LED燈的發光效率僅能達到10％～20％，剩余80％～90％的熱量被轉化成熱量分布在LED模組中。

相變材料是一種新型儲能材料。當環境溫度升高時它將熱量以潛熱的形式儲存起來，當環境溫度降低時它再將能量釋放到環境中，從而實現能量在時間、空間上的轉換。能實現這一轉換主要是因為相變材料在環境溫度改變時發生固-液或固-固相變，它通過相轉變實現能量的存儲。

復合相變材料由相變材料和骨架材料組成。由于相變材料的特殊性質，一般復合相變材料力學性能都很差。也就是說，在一定的機械強度下復合相變材料可能發生較大變形，甚至是斷裂。這很大程度上限制了復合相變材料的應用。所以，提高復合相變材料的機械性能是相關工作人員關注的熱點。

發明內容

為了克服現有熱管理方案在材料機械強度方面的不足，本發明提供了一種儲能材料，它在材料的強度方面明顯優于現有熱管理材料。材料的機械強度得以提高后，降低了使用過程中的失效風險，同時還可以進一步提高材料的安全性。

本發明采用如下技術方案：

本發明是一種儲能復合材料，包括101儲能復合材料、102封裝材料。本發明利用熱復合工藝將機械性能較差的儲能材料封裝到機械性能較好的封裝材料內部，實現復合材料機械性能的大幅度提升。同時，作為新能源材料，本材料具備了優異的儲能性。當環境溫度高于相變溫度范圍時，復合材料將吸收環境中多余的熱量以潛熱的形式將其貯存；當環境溫度低于相變溫度范圍時，復合材料將會把貯存的熱量重新釋放到環境中。這樣，不僅將環境溫度保證在最佳范圍，同時還可以降低溫度波動，減少溫度變化對材料和設備的損害。

本發明中相變儲能復合材料的制造方法與2013.06.26日申請公布的待決定的且為本發明申請人所有的專利中指出的相變復合材料制造方法一致，其發明名稱是：具有高效均衡散熱功能和電加熱功能的電池熱管理設備。

本發明的一種儲能復合材料的制備方法如下：

方法一：按照專利《具有高效均衡散熱功能和電加熱功能的電池熱管理設備》的方法制備相變儲能復合材料，采用熱復合工藝將儲能材料封裝材料壓和成型；