[发明专利]感温变色涂料及高温预警电池模组

说明书

本发明属于储能模组技术领域，提供了一种感温变色涂料，包括石墨烯微粒、双炔材料、有机溶剂和分散剂，其中双炔材料和有机溶剂的质量体积比为1‑10mg/ml，石墨烯和双炔的质量比为0.02：1‑0.5：1，双炔和分散剂的质量比为0.1：1‑1：1；通过将双炔材料溶于有机溶剂，可以获得成分均匀的混合液体，溶液中的双炔材料聚合成的聚双炔材料具有感温变色功能，而石墨烯材料具有良好的导热性能，通过将石墨烯微粒加入混合液体，在分散剂的作用下，石墨烯微粒均匀分布在混合液体中，从而获得具有感温变色功能的混合物涂料；将该涂料涂在电池模组的电芯上，通过一系列结构设计，能够得到具有高温预警功能的电池模组，便于工作人员日常快速巡检，便于及时发现故障模组。

技术领域

本发明属于储能模组技术领域，具体为感温变色涂料及高温预警电池模组。

背景技术

电池模组内部有温度传感器，需要使用专业的设备用数据线连接电池模组来采集电池模组内部温度数据。电池模组通过无线数据传输，控制平台接收信号并且显示电池包内部温度。必须有额外的设备，人员或网络平台等支持才能采集读取电池内部温度，设备成本、人力成本高。

有温度传感器的电池模组，必须有专业的设备、人员和网络平台等软硬件支持才能读取电池模组内部温度，需要投入设备、人力等软硬件。

无温度传感器的电池模组，无法得到电池内部温度参数，电池容易发生热失控。从发生热失控温度升高到起火燃烧时间较短，容易发生火灾，造成人员财产损失。

发明内容

本发明提供一种感温变色涂料，利用感温变色材料的特性，通过将具有高导热性能的石墨烯与之混合并制成具有高灵敏度的变色液态涂料，可以在物体上涂刷该涂料，并用于预警物体温度的变化。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种感温变色涂料，其特征在于：包括石墨烯微粒、双炔材料、有机溶剂和分散剂，其中双炔材料和有机溶剂的质量体积比为1-10mg/ml，石墨烯和双炔的质量比为0.02：1-0.5： 1，双炔和分散剂的质量比为0.1：1-1：1。

优选地，所述双炔材料为一类含有1，3-丁二炔结构单元的分子，所述有机溶剂为二氯甲烷、乙醇、四氢呋喃、环戊酮中一种或多种；所述分散剂为聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚氧化乙烯中的一种。

在上述技术方案中，通过将双炔材料溶于有机溶剂，可以获得成分均匀的混合液体，并该混合液还具有感温变色功能，而石墨烯材料具有良好的导热性能，通过将石墨烯微粒加入混合液体，在分散剂的作用下，石墨烯微粒均匀分布在混合液体中。混合溶液中的双炔材料经紫外光照(或压力或γ照射或温度)聚合后形成聚双炔材料，聚双炔具有感温变色功能，从而使得混合溶液成为具备感温变色功能的混合物涂料，且该涂料能够附着并凝结在物体表面，因此可以将该涂料涂覆在物体表面并用于预警物体温度的变化。

另外，本发明还提供一种具有高温预警功能的电池模组，用以改变现有电池模组的高温预警功能结构复杂、错报及故障率高的问题。该电池模组包括模组外壳和装在模组外壳内部的电芯，其特征在于：所述电芯的外表设置包括所述的感温变色涂料的警示涂层，并在模组外壳上设置观测区，透过观测区能够看到警示涂层。

该技术方案提供的电池模组的电芯的表面涂抹感温变色涂料，感温变色涂料凝固后成为警示涂层，并在警示涂层上设置观测区，从而可以在电池模组外部直接观察到警示涂层。警示涂层在温度刺激下双炔材料先发生聚合，得到蓝色的聚双炔和石墨烯复合材料。当电芯温度变化时，警示涂层的颜色会做相应变化，由于警示涂层直接涂在电芯上，因此可以直接感知温度变化，且其只有薄薄的一层，因此可以快速变化；另外，由于警示涂层在模组外壳以内，因此可以减小电池模组外部温度对其影响，从而降低该警示涂层的错误警示率。基于上述结构特征，该电池模组具有良好的高温预警功能，便于工作人员日常快速巡检，便于及时发现故障模组。