[发明专利]电动汽车动力电池的热系统管理方法、复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种电动汽车动力电池的热系统管理方法，其特征在于：其包括如下步骤：

(1)制备一常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料，并将该材料设置在电动汽车动力电池各单元之间的间隙中，该材料根据各电池单元间隙的温度变化自动改变材料导热系数，自动进行热系统调节，保障各电池单元安全，并具有阻燃防火性能，根据温度变化其自动选择下列步骤之一，或者根据温度的变化而进行连续的变化，以实现电动汽车动力电池的热系统复杂管理：

(2)自动散热：当温度低于100℃时，使该材料具有较高的导热系数，其导热系数为0.5-3W/(m·K)，实现自动散热的功能；

(3)自动隔热：当温度在150～200℃时，使该材料的导热系数逐渐下降到低导热系数，其导热系数为0.2～0.02W/(m·K)，实现自动隔热的功能；

(4)自动阻燃：当温度进一步升高到400～800℃时，使该材料逐渐由柔软的橡胶态变为多孔陶瓷态，转变过程中始终保持形状结构完整性，从而实现防火、隔热、自动阻燃的功能。

2.一种实施权利要求1所述方法的常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料，其特征在于，该材料由以下重量份比例的组分制成：

硅橡胶基体100份；

导热功能填料20-300份；

发泡剂1-10份；

成瓷功能填料10-20份；

阻燃剂5-15份；

其他助剂1-5份。

3.根据权利要求2所述的常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料，其特征在于：所述的硅橡胶基体，为液体双组分加成型甲基乙烯基硅橡胶、低硬度固体高温硫化硅橡胶、室温固化单组分液体硅橡胶中的一种。

4.根据权利要求2所述的常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料，其特征在于：所述的导热功能填料为石墨、石墨烯、沥青基碳纤维、六方氮化硼、氧化铝、氧化锌晶须中的一种或几种组合物。

5.根据权利要求2所述的常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料，其特征在于：所述的成瓷功能填料，为低熔点玻璃粉、硼酸锌、长石、硅酸钙、氧化硼中的一种或几种组合物；所述的发泡剂为化学发泡剂、物理发泡剂、膨胀石墨中的一种或几种组合物。

6.根据权利要求2所述的常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料，其特征在于：所述的阻燃剂，为金属氢氧化物、膨胀型阻燃剂、磷氮系阻燃剂中的一种或几种组合物。

7.根据权利要求2所述的常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料，其特征在于：其他助剂，为硫化剂、表面处理剂、催化剂用于成型、加工的助剂。

8.一种制备权利要求2-7之一所述常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：

(1)按照如下重量份比例分别制备或者称取各原料组分：

硅橡胶基体100份，导热功能填料20-300份，发泡剂1-10份，

成瓷功能填料10-20份，阻燃剂5-15份，其他助剂1-5份；

(2)混合：将硅橡胶、导热功能填料、发泡剂、成瓷功能填料、阻燃剂和其他助剂放入捏合机，真空捏合均匀并且脱泡；

(3)硫化：用平板硫化仪热压硫化成型，得到常温导热-高温隔热防火硅橡胶复合材料。

9.根据权利要求8所述常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：

其中步骤(3)还包括：进行硫化时，在保障硅橡胶硫化成型的基础上，选择的硅橡胶的硫化工艺温度选择接近下限、硫化剂的用量选择接近下限，使复合材料在高温下具有较高的发泡倍率，大幅度降低高温下的导热系数，使复合材料具备从导热到隔热的功能转变。

10.根据权利要求8所述常温导热高温隔热防火硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：

其中的步骤(3)还包括：所述成瓷功能填料硅橡胶硫化工艺的温度，低于发泡剂开始发泡的最低温度，使复合材料在常温下具有较高的导热系数。