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技术摘要:
本申请公开了一种高导热柔性相变材料的制备方法及电池模组,其高导热柔性相变材料的制备方法是通过苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物置于有机溶剂中进行充分溶解成胶状,然后将石蜡与导热增强剂混合后磨成粉末与胶状的苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物进行充分搅拌混 全部
背景技术:
近年来,能源短缺,环境污染以及温室气体过量排放的问题越来越受到人们的关 注。开发可持续清洁能源成为了重点的发展对象。汽车是消耗化石能源最多的部分之一,伴 随着人们日常生活同时也是排放温室气体的重要来源之一。因此,以电作为驱动力的纯电 动汽车无温室气体排放同时能够减少化石能源的消耗,是可持续发展的重点关注领域。动 力电池作为纯电动汽车的能源核心,但是其极容易受到工作温度以及外力冲击的影响而损 坏甚至爆炸,很大程度上限制了电动汽车的发展。除此之外,在实际过程中,电动汽车的使 用都伴随着长时间以及高倍率的使用,电池模组温度堆积严重,电池模组的温度一致性被 打破从而造成电池模组短路。而电动汽车受到碰撞后,电池得不到安全保护而变形也是造 成电动汽车不安全系数增加以及车祸后二次爆炸的重要原因之一。 因此,保护电池模组受到外力冲击又能够对电池模组导热的方法显得尤其重要。 目前,常见的电池热管理方法有空气冷却、液体冷却以及相变材料冷却。其中,空冷冷却效 果差,而液体冷却的冷却效果虽然好,但是系统还存在漏液风险,不仅如此,这两种系统在 防外力冲击的保护作用极差,传统的刚性相变材料冷却效果好,结构简单,但是受到外力作 用容易破裂,造成不可修复的损害,影响电池热管理系统的正常使用。所以,建立一个结构 简单,温控效果优异,防外力性能好的电池热管理系统是电动汽车发展的关键步骤之一。 而高分子共聚物的融化温度需要110℃以上,针对工业化生产则需要消耗大量的 能量来进行生产,成本很高且工艺复杂,同时,由于现有的相变材料潜热较小,导热性较差, 无法满足电池的降温需求。 中国专利申请号为201910543421.1公开了一种电池散热系统及车辆,其虽然公开 了一种由膨胀石墨、氢化苯乙烯-聚乙烯-聚苯乙烯嵌段共聚物、石蜡组成的复合相变材料 可以包覆电池,可以让电池模组中的热量散出,降低电池模组温度,能够有效防止相变材料 熔化时发生泄漏,增强复合相变材料机械强度。但是,其经过复合后,其柔性强度比较低,在 当热量较大或长时间使用时,造成相变材料泄漏的可能性仍然较大,给电池使用造成危害。
技术实现要素:
本申请提供了一种高导热柔性相变材料的制备方法及电池模组,用于解决相变材 料导热性不佳、易碎与易泄露的技术问题。 有鉴于此,本申请第一方面提供了一种高导热柔性相变材料的制备方法,原料包 括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、石蜡与导热增强剂,其制备步骤如下: 步骤一:将所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物置于有机溶剂中进行浸泡2-3 小时,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与所述有机溶剂的质量比为5:5-7,浸泡期 3 CN 111607362 A 说 明 书 2/5 页 间,进行搅拌直至形成苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物胶状溶液; 步骤二:将所述石蜡在温度为60℃的油浴锅中进行溶解,当所述石蜡完全溶解后, 加入所述导热增强剂,所述石蜡与所述导热增强剂的质量比为5-8:0.7-1.2,以1000rad/s 的速度进行搅拌,经过搅拌均匀后,倒入模具中进行固化获得复合相变材料,所述复合相变 材料的相变温度为45-50℃; 步骤三:通过磨粉机将所述复合相变材料磨成粉末状,将粉末状的所述复合相变 材料加入到所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物胶状溶液中,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙 烯嵌段共聚物与所述复合相变材料的质量比为2-5:5-8,以搅拌速度为300rad/s进行搅拌, 搅拌均匀后,导入模具并在室温下进行干燥成型获得高导热柔性相变材料。 优选地,所述步骤三中进行干燥的具体过程包括自然静置或放置在40℃以下的烘 箱中进行烘干,以使得所述有机溶剂挥发。 优选地,所述有机溶剂采用四氯化碳或丙酮。 优选地,所述导热增强剂采用膨胀石墨、碳纳米管或石墨烯。 本发明实施例还提供了一种电池模组,应用上述的高导热柔性相变材料的制备方 法所制成的高导热柔性相变材料,电池模组包括箱体与电池架; 所述箱体内设有若干个电池; 所述电池架由所述柔性相变材料制成,所述电池架开有与所述电池结构相适配的 装载孔,所述电池插接入所述装载孔中。 优选地,所述电池架两侧设有上下对应的两个电池保护板,所述电池保护板开有 与所述装载孔对应的通孔。 优选地,所述箱体内设有用于限定两个所述电池架位置的固定支架,所述固定支 架与所述箱体内壁通过设置卡扣件卡扣连接。 优选地,所述电池架外侧结构与所述箱体内侧结构相适配。 优选地,所述装载孔的轴向长度等于所述电池长度。 优选地,所述箱体、所述电池保护板、所述固定支架均为绝缘材料。 从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点: 本申请实施例第一方面提供了一种高导热柔性相变材料的制备方法,其通过苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物置于有机溶剂中进行充分溶解成胶状,然后将石蜡与导热增 强剂混合后磨成粉末与胶状的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行充分搅拌混合,免去 了传统熔融共混过程,从而避免了两个材料分离现象,而由于有机溶剂易挥发,因此,不会 影响质量变化,同时,随着有机溶剂的挥发,能够使得苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物包 覆复合相变材料粉末的同时,在其表面形成致密的网状薄膜,有效提高复合相变材料粉末 被包覆的致密程度,提高了相变材料的柔性与韧性,提高其抗泄漏性能与潜热值;而通过增 加导热增强剂能够提高相变材料的导热性能。本申请实施例提供的一种电池模组,利用上 述的高导热柔性相变材料制成电池架,可以在电池架中的装载孔中插接电池,使得结构更 加稳定,减少外力的冲击,同时,能够使得导热效果更好,相变材料更加不易碎。 附图说明 图1为本申请实施例提供的一种高导热柔性相变材料在60℃的温度下的质量保持 4 CN 111607362 A 说 明 书 3/5 页 率的拟合仿真图; 图2为本申请实施例提供的一种电池模组的结构示意图; 图3为本申请实施例提供的一种电池模组的部分爆炸图; 图4为本申请实施例提供的一种电池模组中电池架与电池配合的俯视结构示意 图。