[发明专利]一种高导热铝基液冷板基材及其制备方法

说明书

本发明提出了一种高导热铝基液冷板基材及其制备方法，所述高导热铝基液冷板基材包括铝板和涂覆在铝板上的聚酰亚胺层；所述聚酰亚胺层包括聚酰亚胺和均匀分散在聚酰亚胺中的石墨烯/Cu₂O复合物。本发明提出的一种高导热铝基液冷板基材及其制备方法，通过在铝板上涂覆聚酰亚胺层，该聚酰亚胺层包括聚酰亚胺和均匀分散在聚酰亚胺中的石墨烯/Cu₂O复合物，石墨烯/Cu₂O复合物作为一种高导热填料，其可以有效提高所得液冷板基材的散热效率。

技术领域

本发明涉及导热材料技术领域，尤其涉及一种高导热铝基液冷板基材及其制备方法。

背景技术

动力电池系统中，电池工作产生多余热量，热量通过电池或者模组与板型铝质器件表面接触的方式传递，最终被器件内部流道中通过的冷却液带走。这个板型铝质器件就是液冷板。

液冷板的一个基本要求就是导热功率要大，以便能够及时导出动力电池工作过程中产生的多余热量，避免过量温升的发生。但是现有的液冷板中，其表面包覆绝缘层后通常导热性能非常差，液冷板也一直未能找到很好的散热解决方案。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高导热铝基液冷板基材及其制备方法，通过在铝板上涂覆聚酰亚胺层，该聚酰亚胺层包括聚酰亚胺和均匀分散在聚酰亚胺中的石墨烯/Cu₂O复合物，石墨烯/Cu₂O复合物作为一种高导热填料，其可以有效提高所得液冷板基材的散热效率。

本发明提出的一种高导热铝基液冷板基材，包括铝板和涂覆在铝板上的聚酰亚胺层；

其中，所述聚酰亚胺层包括聚酰亚胺和均匀分散在聚酰亚胺中的石墨烯/Cu₂O复合物。

本发明中，采用聚酰亚胺和均匀分散在聚酰亚胺中的石墨烯/Cu₂O复合物作为涂覆在铝板上的聚酰亚胺绝缘层，如此不仅可以提高整个绝缘层的导热效率，同时也可以保证所得液冷板基材获得良好的力学性能。

优选地，所述聚酰亚胺为分子链含羟基的聚酰亚胺。

优选地，所述分子链含羟基的聚酰亚胺是将羟基取代的芳香族二胺、其他芳香族二胺和芳香族二酐进行缩聚得到。

本发明中，分子链含羟基的聚酰亚胺中的羟基可以与铝板之间可以发生化学键结合，因此当聚酰亚胺为分子链含羟基的聚酰亚胺时，可以有效增强涂覆在铝板上的聚酰亚胺层的剥离强度。

优选地，所述羟基取代的芳香族二胺为4，4'-二氨基-3，3'-二羟基联苯；所述其他芳香族二胺为对苯二胺、4，4'-二氨基二苯醚或4，4'-二氨基二苯甲酮中的至少一种；所述芳香族二酐为3，3'，4，4'-联苯四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐或3，3'，4，4'-二苯甲酮四甲酸二酐中的至少一种。

优选地，所述石墨烯/Cu₂O复合物是将石墨烯氨基功能化后，与铜盐进行还原反应得到。

本发明中，将石墨烯氨基功能化后，石墨烯表面接枝有氨基，其可以作为单体参与聚酰亚胺的缩聚反应，从而有效增强所得石墨烯/Cu₂O复合物在聚酰亚胺中的分散均匀性；之后再将氨基功能化的石墨烯表面接枝由铜盐沉淀还原得到的Cu₂O，其可以增强石墨烯在垂直于片层方向上的导热效率，从而赋予所得得石墨烯/Cu₂O复合物更加有效的导热性能。

优选地，所述石墨烯氨基功能化具体包括：将石墨烯氧化得到氧化石墨烯后，与二元胺反应并还原得到氨基功能化石墨烯；

优选地，所述二元胺为乙二胺、丁二胺或己二胺中的至少一种。

优选地，所述铜盐为硫酸铜或氯化铜中的至少一种，所述还原采用的还原剂为水合肼、硼氢化钠或亚硫酸钠中的至少一种。