[发明专利]一种电池热管理系统用导热定型相变材料及其制备方法

说明书

本发明涉及电池热管理技术领域，尤其涉及一种电池热管理系统用导热定型相变材料及其制备方法。其中，上述定型相变材料的20％‑50％环氧树脂基体和30％‑90％复合相变材料以及0.01％‑40％导热剂；其中，所述环氧树脂基体包括环氧树脂和固化剂；所述导热剂包括碳化硅、氮化铝和氮化硼中一种或几种，所述复合相变材料的相变温度为35℃‑55℃。本发明还提供了上述定型相变材料的制备方法。本发明提供的一种电池热管理系统用导热定型相变材料及其制备方法，用于提高相变材料的导热系数和绝缘性能。

技术领域

本发明涉及电池热管理技术领域，尤其涉及一种电池热管理系统用导热定型相变材料及其制备方法。

背景技术

随着电动汽车时代的高速发展，相变材料在动力电池的热管理应用中发挥着越来越重要的角色。传统的相变材料具有循环寿命低、加热后产生严重析出、还有导热性能差等缺点，会严重影响电池的使用和其安全性，已不能满足社会发展的需求。为此为了防止相变材料在高温下析出，国内部分研究者通过采用诸如高低密度聚乙烯等一系列高聚物材料对其进行封装制备定型材料，也有部分学者通过研究制备微胶囊相变材料进一步防止其析出，不过由于此操作成本高，潜热值低而不宜产业化。为了进一步提高聚合物相变材料的导热性，部分研究者试图通过添加一些无机高导热剂如膨胀石墨，石墨烯等材料来提高其导热性。但要想提高其导热性需添加大量的导热剂，这样必然会严重影响复合材料的电性能和力学性能，从而影响其应用。由此可知高聚物相变材料的导热性能和电性能是相对的，为此开发一种同时具有高导热和高绝缘性能的新型复合定型相变材料已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供的一种电池热管理系统用导热定型相变材料及其制备方法，用于提高相变材料的导热系数和绝缘性能。

本发明提供了一种电池热管理系统用导热定型相变材料，其原料包括如下组分：20％-50％环氧树脂基体和30％-90％复合相变材料以及0.01％-40％导热剂；其中，所述环氧树脂基体包括环氧树脂和固化剂；所述导热剂包括碳化硅、氮化铝和氮化硼中一种或几种，所述复合相变材料的相变温度为35℃-55℃。

本发明提供了一种电池热管理系统用导热定型相变材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将碳化硅置于80℃-120℃下真空干燥24h得到干燥物，将所述干燥物溶于硅烷偶联剂和乙醇的混合溶剂，搅拌得到改性碳化硅；

步骤2：将复合相变材料与导热剂进行混合搅拌吸附制备成二元复合相变材料；

步骤3：将环氧树脂加入所述二元复合相变材料中混合均匀，之后再加入所述改性碳化硅中搅拌分散均匀，最后再加入固化剂搅拌并倒入到模具中进行高温固化成型制得电池热管理系统用导热定型相变材料；

其中，在所述电池热管理系统用导热定型相变材料中，环氧树脂基体包括环氧树脂和固化剂，所述环氧树脂基体的质量分数为20％-50％，所述复合相变材料的质量分数为30％-90％，所述导热剂的质量分数为0.01％-40％。

优选的，步骤1中所述碳化硅为碳化硅粉，其粒径为300nm-50μm。

优选的，所述复合相变材料为石蜡。

优选的，所述导热剂为膨胀石墨。

优选的，在所述环氧树脂基体中，所述环氧树脂和所述固化剂的质量比为1:1。

优选的，所述真空干燥的温度为70℃-120℃。

优选的，步骤1中所述搅拌的速度为(1000-5000)r/min。

优选的，步骤1中所述搅拌的时间2为3～5h。

优选的，在所述步骤1之后，所述步骤2之前，还包括将所述改性碳化硅在室温静置24小时，过滤，干燥。