[发明专利]一种高稳定性热致柔性相变材料的制备方法及缓震电池模组

说明书

本申请属于相变材料技术领域。本申请提供了一种高稳定性热致柔性相变材料的制备方法及缓震电池模组。高稳定性热致柔性相变材料由相变基材、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶以及导热增强剂在搅拌下熔化混合制得。通过添加三元乙丙橡胶(乙烯、丙烯和非共轭二烯烃共聚物)，能够有效增加苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物的交联，增加其对相变基材的吸附，有效避免苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物与相变基材出现相分离的现象，进而改善相变材料的均匀度，使得相变材料在高温下长时间使用仍具有高的质量保持率，能够实现电池模组的轻量化和紧凑性，提高相变材料的导热系数，且有效避免泄露及震动时与电池脱离热接触的问题。

技术领域

本申请属于相变材料技术领域，尤其涉及一种高稳定性热致柔性相变材料的制备方法及缓震电池模组。

背景技术

近年来，由于化石能源持续消耗引起的能源短缺危机、环境污染以及温室效应的问题，开发与利用可持续绿色能源成为可持续发展的重要关注点。使用绿色清洁能源的电动汽车，能够有效减少传统燃料汽车对于化石能源的消耗及温室气体的排放。其中，动力电池作为电动汽车的能源供给部件，其性能以及安全性能直接影响着电动汽车的性能与安全，甚至驾驶人员的安全。在实际使用过程中，动力电池系统往往需要经历不同的工作条件，例如高温、长时间使用、高倍率放电使用等，这些使用工况都伴随着大量的热量产生。当电池的热量不能及时被转移，会造成电池性能衰退甚至出现热失控。而电动汽车在频繁的震动或者碰撞时，电池得不到对应保护极容易引起爆炸。因此，动力电池系统需要一个有效的电池热管理系统，其不仅能够保证电池模组的正常工作温度，还要保护电池免受冲击、碰撞及震动等外力影响因素。

目前，主流的电池热管理方式有空气冷却、液体冷却及相变材料冷却。空气冷却和液体冷却作为主动冷却方式，在使用过程中不仅仅需要消耗额外的能量才能实现对电池的散热保护，另一方面，空气冷却和液体冷却并不能有效保护电池系统免受外力受冲击、碰撞及震动的损害。而相变材料面临着均匀度差、导热系数不佳、易泄露的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种高稳定性热致柔性相变材料的制备方法及缓震电池模组，用于解决相变材料均匀度差、导热系数不佳、易泄露的技术问题。

本申请的具体技术方案如下：

本申请提供一种高稳定性热致柔性相变材料的制备方法，包括如下步骤：

S1:将相变基材进行熔化，加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行搅拌溶解，得到半透明胶状溶液；

S2：在所述半透明胶状溶液中加入三元乙丙橡胶进行搅拌熔化，得到粘稠胶状溶液；

S3：在所述粘稠胶状溶液中添加导热增强剂进行搅拌混合，倒入模具中进行固化，得到所述高稳定性热致柔性相变材料。

本申请中，通过添加三元乙丙橡胶(乙烯、丙烯和非共轭二烯烃共聚物)，能够有效增加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的交联，增加其对相变基材的吸附，有效避免苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与相变基材出现相分离的现象，进而改善相变材料的均匀度，使得相变材料在高温下长时间使用仍具有高的质量保持率，能够实现电池模组的轻量化和紧凑性，且提高相变材料的导热系数。

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物能够形成柔性的支撑骨架，并提供相变材料良好的柔性；加入导热增强剂能够有效提高相变材料的导热能力，从而更有效适应电池热管理。该制备方法制得的高稳定性热致柔性相变材料的相变温度范围为45-50℃，导热系数高，且有效避免泄露及震动时与电池脱离热接触的问题。

优选的，所述相变基材、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及所述三元乙丙橡胶的质量比为8：(1-1.7)：(0.3-0.7)。

优选的，所述导热增强剂的添加量为总质量的3-5wt％。