[發明專利]一種電池熱管理系統用導熱定型相變材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811232315.3
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109401729A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 袁旺周;呂又付;張國慶;何潔珊;楊曉青
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明涉及電池熱管理技術領域，尤其涉及一種電池熱管理系統用導熱定型相變材料及其制備方法。其中，上述定型相變材料的20％?50％環氧樹脂基體和30％?90％復合相變材料以及0.01％?40％導熱劑；其中，所述環氧樹脂基體包括環氧樹脂和固化劑；所述導熱劑包括碳化硅、氮化鋁和氮化硼中一種或幾種，所述復合相變材料的相變溫度為35℃?55℃。本發明還提供了上述定型相變材料的制備方法。本發明提供的一種電池熱管理系統用導熱定型相變材料及其制備方法，用于提高相變材料的導熱系數和絕緣性能。

技術領域

本發明涉及電池熱管理技術領域，尤其涉及一種電池熱管理系統用導熱定型相變材料及其制備方法。

背景技術

隨著電動汽車時代的高速發展，相變材料在動力電池的熱管理應用中發揮著越來越重要的角色。傳統的相變材料具有循環壽命低、加熱后產生嚴重析出、還有導熱性能差等缺點，會嚴重影響電池的使用和其安全性，已不能滿足社會發展的需求。為此為了防止相變材料在高溫下析出，國內部分研究者通過采用諸如高低密度聚乙烯等一系列高聚物材料對其進行封裝制備定型材料，也有部分學者通過研究制備微膠囊相變材料進一步防止其析出，不過由于此操作成本高，潛熱值低而不宜產業化。為了進一步提高聚合物相變材料的導熱性，部分研究者試圖通過添加一些無機高導熱劑如膨脹石墨，石墨烯等材料來提高其導熱性。但要想提高其導熱性需添加大量的導熱劑，這樣必然會嚴重影響復合材料的電性能和力學性能，從而影響其應用。由此可知高聚物相變材料的導熱性能和電性能是相對的，為此開發一種同時具有高導熱和高絕緣性能的新型復合定型相變材料已經成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供的一種電池熱管理系統用導熱定型相變材料及其制備方法，用于提高相變材料的導熱系數和絕緣性能。

本發明提供了一種電池熱管理系統用導熱定型相變材料，其原料包括如下組分：20％-50％環氧樹脂基體和30％-90％復合相變材料以及0.01％-40％導熱劑；其中，所述環氧樹脂基體包括環氧樹脂和固化劑；所述導熱劑包括碳化硅、氮化鋁和氮化硼中一種或幾種，所述復合相變材料的相變溫度為35℃-55℃。

本發明提供了一種電池熱管理系統用導熱定型相變材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：將碳化硅置于80℃-120℃下真空干燥24h得到干燥物，將所述干燥物溶于硅烷偶聯劑和乙醇的混合溶劑，攪拌得到改性碳化硅；

步驟2：將復合相變材料與導熱劑進行混合攪拌吸附制備成二元復合相變材料；

步驟3：將環氧樹脂加入所述二元復合相變材料中混合均勻，之后再加入所述改性碳化硅中攪拌分散均勻，最后再加入固化劑攪拌并倒入到模具中進行高溫固化成型制得電池熱管理系統用導熱定型相變材料；

其中，在所述電池熱管理系統用導熱定型相變材料中，環氧樹脂基體包括環氧樹脂和固化劑，所述環氧樹脂基體的質量分數為20％-50％，所述復合相變材料的質量分數為30％-90％，所述導熱劑的質量分數為0.01％-40％。

優選的，步驟1中所述碳化硅為碳化硅粉，其粒徑為300nm-50μm。

優選的，所述復合相變材料為石蠟。

優選的，所述導熱劑為膨脹石墨。

優選的，在所述環氧樹脂基體中，所述環氧樹脂和所述固化劑的質量比為1:1。

優選的，所述真空干燥的溫度為70℃-120℃。

優選的，步驟1中所述攪拌的速度為(1000-5000)r/min。

優選的，步驟1中所述攪拌的時間2為3～5h。

優選的，在所述步驟1之后，所述步驟2之前，還包括將所述改性碳化硅在室溫靜置24小時，過濾，干燥。