[發明專利]一種復合散熱材料的制作方法

在審

• 申請號: 201810044746.0
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108258364A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 劉良軍;夏忠;王衛超;王文菲;楊靜
• 申請（專利權）人: 東莞優邦材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/653;H01M10/655;H01M10/6554
• 代理公司: 深圳市智圈知識產權代理事務所(普通合伙) 44351
• 代理人: 韓紹君

本發明公開了一種復合散熱材料的制作方法，具體包括：在冷卻板表面均勻涂覆一液態的第一厚度的第一導熱層；在第一導熱層上均勻涂覆一軟性的第二導熱層；冷卻板、第二導熱層及第一導熱層結合成一復合散熱材料，將復合散熱材料進行固化。依靠第一層高硬度及高力學強度的耐磨損的第一導熱層和第二層低硬度柔性第二導熱層在冷卻板表面形成復合導熱材料，實現了復合散熱材料的固定、抗磨損、高效導熱，且提高了絕緣可靠性。

技術領域

本發明涉及動力電池組件的技術領域，特別涉及一種新能源動力電池組件中的散熱復合散熱材料的制作方法。

背景技術

導熱材料廣泛作為電子電器產品的散熱器件的輔助材料，其通過在發熱器件和散熱器件之間填充，有效降低了兩者之間的熱阻，將熱量迅速傳遞到散熱器件。導熱材料是以導熱填料為主，經導熱填料、聚合物、助劑混合，形成導熱系數在0.2-10.0W/m.k的產品，通常有導熱脂、導熱膠、導熱凝膠、導熱墊片等形式的產品。應用在發熱和散熱器件之間起到輔助散熱目的，同時還具有絕緣、耐高溫、減震、粘接固定等功能。各類導熱材料分別具有以下特點：

導熱脂：通常直接涂抹或印刷在器件表面，成脂狀不固化物，沒有強度，容易遷移或擦除，適合靜態物體的導熱。

導熱膠粘劑：通常加熱或室溫固化，呈高強度、高硬度、略有彈性、粘接性固化物。

導熱凝膠：通常加熱或室溫固化，呈低硬度、低強度、柔軟的凝膠狀物。

柔性導熱墊片：用導熱凝膠預成型在離型膜上，使用時取下，貼到需要的界面表面。其力學性能和導熱凝膠類似，硬度低、外觀是柔軟的片狀，使用較為方便。

在應用方面基本根據需求使用對應的導熱材料。在無震動環境的電器如電視機、電腦等，通常使用導熱硅脂。在側向散熱、承載重力、震動需求使用導熱膠粘劑，有助于發熱器件和散熱器件的良好固定。在需要維修和拆卸的器件之間，則用導熱凝膠或導熱脂、導熱墊片類產品。

在新能源汽車動力電池制造中，電池工作溫度需要得到非常好的熱管理。動力電池在工作時，會產生熱量，當熱量累積過高時，會降低工作效率，嚴重時溫度失控，導致自動斷電、著火、壽命大幅度降低等問題，存在極大的安全隱患。因此在汽車動力電池的各種設計和制造中，存在各種各樣的熱管理設計。如整體灌導熱硅油、導熱灌封硅膠，這種方法促進了熱量的均勻分布和散熱到整個外殼表面，但是大大增加了電池的重量，也不利于維護，目前這種設計在逐步減少。部分設計是采用主動散熱方式，將冷卻管或冷卻板結合到電池箱中，將電池的熱量通過冷卻管中的冷卻液(如水、乙二醇/水混合物)傳遞到電池箱外的散熱單元。在冷卻板或冷卻管和電池包接觸的表面結合導熱材料，可有效的電池的熱量傳遞到冷卻板表面。

考慮到汽車運行處于常年振動的環境，又兼顧易于維修的要求，通常不使用導熱脂和具有高強度粘接的導熱膠粘劑類產品。因為導熱硅脂在運動震動中，會因為震動導致導熱填料和有機樹脂發生再分布，出現油析出，粉化，開裂等現象；同時受震動和器件的形變，擠壓等外力作用，導致導熱脂類材料遷移，降低散熱效率甚至失去其功能。因為部分器件需要定期更換或維修，不宜使用硬度高、粘接力大，難于拆卸的導熱膠粘劑。而使用有硬度、沒有粘附力的導熱墊片在沒有機械或膠粘劑固定時，也會因為震動出現位移等情況。為解決振動環境和易于維修的需求，低強度的導熱凝膠以及低硬度的導熱墊片是比較好的選擇，其兼顧緊密貼合、導熱、易拆卸、低應力等特點。