[发明专利]一种新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜及其制备方法

权利要求书

1.一种新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜，其特征在于，包括依次层叠设置的绝缘层、导热层和保护层，其中：

所述绝缘层包括第一高分子基材膜以及分散于所述第一高分子基材膜中的导热填料，所述导热填料包括AlN、SiC和Al₂O₃中的至少一种；

所述导热层包括第二高分子基材膜以及分散于所述第二高分子基材膜中的导热材料，所述导热材料包括纳米石墨烯、碳纳米管和改性氮化硼，所述改性氮化硼由纳米石墨烯和碳纳米管掺杂于氮化硼中获得；

所述保护层包括第三高分子基材膜。

2.如权利要求1所述的新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜，其特征在于，所述导热层中：所述导热材料的质量为所述第二高分子基材膜质量的20～60％；和/或，

所述绝缘层中：所述导热填料的质量为所述第一高分子基材膜质量的15～40％。

3.如权利要求1所述的新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜，其特征在于，所述导热材料中：所述纳米石墨烯、碳纳米管和改性氮化硼的质量分数分别为1～5％、15～30％和65～84％。

4.如权利要求1所述的新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜，其特征在于，所述第一高分子基材膜的材质包括PP、PC、PET、PETG、PVC、PI、TPE、PEEK和硅胶中的至少一种；和/或，

所述第二高分子基材膜的材质包括PP、PC、PET、PETG、PVC、PI、TPE、PEEK和硅胶中的至少一种；和/或，

所述第三高分子基材膜的材质包括PP、PC、PET、PETG、PVC、PI、TPE、PEEK和硅胶中的至少一种。

5.如权利要求1所述的新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜，其特征在于，所述第一高分子基材膜的材质为PET，所述第二高分子基材膜的材质为硅胶，所述第三高分子基材膜的材质为PVC。

6.如权利要求1所述的新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜，其特征在于，所述改性氮化硼的制备方法包括以下步骤：

将硼砂和尿素分别干燥脱水后，粉碎至100～120目，然后混合后升温至240～350℃并保温4～4.5h，得到中间体；

将所述中间体粉碎至200～300目，然后向其中加入纳米石墨烯和碳纳米管并混合均匀形成混合物；

将所述混合物在先氢气氛围下升温至200～300℃并保温30～40min，再在氨气氛围下先升温至600～680℃并保温40～60min，再升温至800～850℃并保温1～2h，再升温至1200～1260℃并保温3～4h，再自然冷却至450～500℃时通入氩气并继续自然冷却至室温，得到煅烧产物；

将所述煅烧产物粉碎过筛，然后浸泡于酸溶液中进行酸浸处理，再洗涤并干燥，制得所述改性氮化硼。

7.如权利要求6所述的新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜，其特征在于，所述硼砂和尿素的摩尔质量比为1:2；和或，

所述混合物中的中间体、纳米石墨烯和碳纳米管的质量比为(20～25)：(0.5～0.8)：1。

8.如权利要求6所述的新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜，其特征在于，升温至200～300℃过程中的升温速率为6～8℃/min；和/或，

升温至600～680℃过程中的升温速率为3～5℃/min；和/或，

升温至800～850℃过程中的升温速率为2～4℃/min；和/或，

升温至1200～1260℃过程中的升温速率为1.5～3℃/min。

9.如权利要求6所述的新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜，其特征在于，所述酸浸处理时使用摩尔浓度为3～5M的盐酸溶液，处理温度为40～50℃，处理时间为10～12h。

10.一种如权利要求1至9任意一项所述的新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将导热填料均匀分散于第一高分子材料中，然后制成薄膜，得到绝缘层薄膜；

将导热材料均匀分散于第二高分子材料中，然后制成薄膜，得到导热层薄膜；

将第三高分子材料制成薄膜，得到保护层薄膜；

将所述绝缘层薄膜、导热层薄膜和保护层薄膜复合，制得新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜。