[发明专利]一种储能复合材料及其制造方法

说明书

本发明公开了一种储能复合材料及其制造方法。本发明公开的储能复合材料主要包括外层封装材料和内层的复合相变材料，它是一种具有一定机械强度的储能材料。本材料与热源器件紧密接触，当热源器件材料的温度高于储能复合材料的温度时，储能材料会吸收热源器件的热量，特别是热源器件瞬间释放的高热量，反之，当热源器件材料的温度低于储能复合材料的温度时，储能复合材料会释放热量给热源器件，保证的热源器件合适的工作温度，减少低温对材料、器件、设备的损害。本发明同时还公开了一种简单高效的生产方法，可以有效提高产品生产效率，降低生产成本。本发明将材料的结构性和功能性优化组合，为热管理领域提出了一种新型高效的散热冷却方案。

技术领域

本发明涉及热管理领域，特别涉及以复合相变材料为核心的动力电池热管理和LED散热冷却领域。属于材料在热管理领域的创新。

背景技术

锂离子电池以其高能量密度、良好的循环性能以及高功率密度等优异的性能被广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。一般来说，锂离子单体电池是以串联、并联或混联方式组装成模块，然后将模块组合成电池包。作为动力源的电池包在充放电过程中会因为电池内部的化学反应和电池内阻产生大量热量，如果热量不能及时散出就会导致电池局部过热或者电池温度分布不均。进而导致电池使用寿命衰减，电池容量衰退。

随着科学技术的发展人们对光源的要求日益提高，发光二级管(light emittingdiode，LED)成为电子设备、汽车车灯、建筑照明等众多行业首选的光源。LED在使用过程中，需要将大量的LED芯片放置在一个模组件中，即组成高功率的LED，才能达到所要求的亮度。但是，这种高功率密度LED将会引起严重的发热问题。目前，LED灯的发光效率仅能达到10％～20％，剩余80％～90％的热量被转化成热量分布在LED模组中。

相变材料是一种新型储能材料。当环境温度升高时它将热量以潜热的形式储存起来，当环境温度降低时它再将能量释放到环境中，从而实现能量在时间、空间上的转换。能实现这一转换主要是因为相变材料在环境温度改变时发生固-液或固-固相变，它通过相转变实现能量的存储。

复合相变材料由相变材料和骨架材料组成。由于相变材料的特殊性质，一般复合相变材料力学性能都很差。也就是说，在一定的机械强度下复合相变材料可能发生较大变形，甚至是断裂。这很大程度上限制了复合相变材料的应用。所以，提高复合相变材料的机械性能是相关工作人员关注的热点。

发明内容

为了克服现有热管理方案在材料机械强度方面的不足，本发明提供了一种储能材料，它在材料的强度方面明显优于现有热管理材料。材料的机械强度得以提高后，降低了使用过程中的失效风险，同时还可以进一步提高材料的安全性。

本发明采用如下技术方案：

本发明是一种储能复合材料，包括101储能复合材料、102封装材料。本发明利用热复合工艺将机械性能较差的储能材料封装到机械性能较好的封装材料内部，实现复合材料机械性能的大幅度提升。同时，作为新能源材料，本材料具备了优异的储能性。当环境温度高于相变温度范围时，复合材料将吸收环境中多余的热量以潜热的形式将其贮存；当环境温度低于相变温度范围时，复合材料将会把贮存的热量重新释放到环境中。这样，不仅将环境温度保证在最佳范围，同时还可以降低温度波动，减少温度变化对材料和设备的损害。

本发明中相变储能复合材料的制造方法与2013.06.26日申请公布的待决定的且为本发明申请人所有的专利中指出的相变复合材料制造方法一致，其发明名称是：具有高效均衡散热功能和电加热功能的电池热管理设备。

本发明的一种储能复合材料的制备方法如下：

方法一：按照专利《具有高效均衡散热功能和电加热功能的电池热管理设备》的方法制备相变储能复合材料，采用热复合工艺将储能材料封装材料压和成型；