[發(fā)明專(zhuān)利]導(dǎo)熱間隙填料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980031724.3
• 申請(qǐng)日: 2019-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112119471B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西蒙娜·尤里耶維奇;西格弗里德·R·格布;延斯·艾克勒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01B1/22
• 分類(lèi)號(hào): H01B1/22;H01M10/653;H01M10/655
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李博

本發(fā)明描述了導(dǎo)熱間隙填料。該間隙填料包含基體聚合物、導(dǎo)熱填料和液體阻燃增塑劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及包含基體聚合物、導(dǎo)熱填料和液體阻燃增塑劑的組合物。此類(lèi)組合物可用作適用于例如電子應(yīng)用的導(dǎo)熱間隙填料。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，本申請(qǐng)涉及一種導(dǎo)熱間隙填料，所述導(dǎo)熱間隙填料包含基體聚合物、導(dǎo)熱填料和液體阻燃增塑劑。

在另一方面，本申請(qǐng)涉及一種導(dǎo)熱間隙填料，所述導(dǎo)熱間隙填料包含至少一種氮丙啶基官能聚醚聚合物基體聚合物、導(dǎo)熱填料和液體阻燃增塑劑。

在另一方面，本申請(qǐng)涉及一種導(dǎo)熱間隙填料，所述導(dǎo)熱間隙填料包含基體聚合物、基于所述導(dǎo)熱間隙填料的總體積的至少65體積％的導(dǎo)熱填料和液體阻燃增塑劑。

在另一方面，本申請(qǐng)涉及一種導(dǎo)熱間隙填料，所述導(dǎo)熱間隙填料包含基體聚合物、導(dǎo)熱間隙填料和磷酸烷基酯液體阻燃增塑劑。

在另一方面，本申請(qǐng)涉及一種電池模塊，所述電池模塊包括多個(gè)電池單元，所述多個(gè)電池單元通過(guò)如本文所述的導(dǎo)熱間隙填料組合物中的任一種的層連接到基板。

在另一方面，本申請(qǐng)涉及一種制造電池模塊的方法，所述方法包括：將如本文所述的導(dǎo)熱間隙填料組合物中的任一種的層施加到基板的第一表面；將多個(gè)電池單元附接到所述層以將所述電池單元連接到所述基板；以及使所述導(dǎo)熱間隙填料固化。

附圖說(shuō)明

圖1示出了示例性電池模塊的組裝。

圖2示出了對(duì)應(yīng)于圖1的組裝后的電池模塊。

圖3示出了示例性電池子單元的組裝。

具體實(shí)施方式

發(fā)明人已確定，盡管先前已對(duì)導(dǎo)熱聚合物化合物領(lǐng)域進(jìn)行了研究，但仍然需要具有相對(duì)低粘度(使得能夠在制造過(guò)程期間方便地處理和分配)和高水平的導(dǎo)熱性能同時(shí)保持固有阻燃性的導(dǎo)熱間隙填料。具體地，這種低粘度可存在于未固化的間隙填充材料中，或者，在間隙填充材料被制備成多部分系統(tǒng)的情況下，組成部分具有低粘度(例如，在兩部分系統(tǒng)中，在所謂的部分A和部分B中)。

典型的常規(guī)導(dǎo)熱間隙填充材料利用固體阻燃劑，諸如固體磷化合物和/或可膨脹石墨。然而，這些固體阻燃劑的添加提高了導(dǎo)熱間隙填料材料(或當(dāng)制備成多部分系統(tǒng)時(shí)，它們的組成部分)的粘度。在此類(lèi)組合物中，為了維持處理材料的能力并且使它們保持在可用地低的粘度下，必須限制固體導(dǎo)熱填料的量。

本申請(qǐng)的發(fā)明人已確定，使用液體阻燃增塑劑可允許導(dǎo)熱填料到導(dǎo)熱間隙填料中的更高裝填量，同時(shí)保持合理的粘度，從而提供具有高熱導(dǎo)率和良好粘度(例如，處于處理(尤其是在自動(dòng)化制造過(guò)程中)所期望的范圍內(nèi)的粘度)兩者的材料。

如本文所用，當(dāng)說(shuō)到阻燃增塑劑為液體時(shí)，其意指增塑劑在其使用和處理?xiàng)l件下為液體。例如，如果組合物在25℃和1個(gè)大氣壓下配制、分配或儲(chǔ)存，則阻燃增塑劑在此類(lèi)條件下為液體。

增塑劑為當(dāng)摻入到聚合物中時(shí)減少分子之間的相互作用并改善分子移動(dòng)性(例如，降低粘度)的液體或固體(通常為有機(jī)的)。

本文所述的導(dǎo)熱間隙填料適用于電池和電池組件，特別是用于電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的電池的類(lèi)型。然而，組合物的有用性不限于此。本文所述的導(dǎo)熱間隙填料可應(yīng)用于使用此類(lèi)材料的任何地方，例如電子器件(例如，消費(fèi)電子器件)應(yīng)用。

熱管理在許多電子器件應(yīng)用中起著重要作用。例如，將鋰離子電池集成到電動(dòng)車(chē)輛電池組中的挑戰(zhàn)包括性能、可靠性和安全性。對(duì)電池組件進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒峁芾碛兄诮鉀Q這些考驗(yàn)中的每一個(gè)。其包括一級(jí)熱管理和二級(jí)熱管理，在一級(jí)熱管理中，電池單元被組裝到電池模塊當(dāng)中，在二級(jí)熱管理中，這些模塊被組裝成電池子單元或電池系統(tǒng)。熱管理在電池控制單元的冷卻方面以及非電池電子應(yīng)用當(dāng)中也很重要。