本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的制備及應(yīng)用方法，該制備方法包括以下步驟：將相變材料加熱到熔點以上；加入阻燃劑，高導(dǎo)熱材料以及單體；乳化后，反應(yīng)釜中充入氮?dú)猓坏渭铀苄砸l(fā)劑，經(jīng)過一段反應(yīng)時間后即可得到高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊。該應(yīng)用方法包括以下步驟：將高導(dǎo)熱阻燃微膠囊填充在單體電芯的中間，用模組框架封裝起來；將電池模組封裝在電池箱內(nèi)；在電池箱內(nèi)側(cè)涂上高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊。該發(fā)明專利技術(shù)具有較高的相變熱、高導(dǎo)熱性和阻燃性。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電動汽車
，尤其涉及。
技術(shù)介紹
隨著全球工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益凸顯。尤其是近年來中國由于空氣污染造成的霧霾天，在損害全民身心健康的同時，也給我們的出行帶來諸多不便，甚至造成交通事故，危及生命。經(jīng)過有關(guān)專家分析，造成霧霾天的主要原因就是汽車尾氣的排放。目前使用的汽油車在消耗全球僅有的石油資源的同時，給我們的環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的影響，踐踏著子孫后代的生存環(huán)境。所以，發(fā)展新能源汽車來代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油車迫在眉睫。電動汽車就是在這樣一種環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。目前，世界各國都在大力發(fā)展電動汽車，然而卻未被大多數(shù)人所接受。一個重要原因就是人們難以信賴電動汽車的安全性，近幾年發(fā)生的幾起安全事故讓人們對電動車更是望而生畏。如何讓人們開上放心的電動汽車成為當(dāng)今的一個熱門話題。電動汽車的核心是動力電池，做好動力電池系統(tǒng)的熱管理對于電動汽車的全安全性以及動力電池的使用壽命有著至關(guān)重要的影響。動力電池需要在一個溫度相對適中且溫場相對均勻的情況下其性能才能更好的發(fā)揮，尤其是對于較為熱門的鈦酸鋰負(fù)極體系動力電池以及三元材料體系動力電池，控制動力電池的工作溫度尤為重要。傳統(tǒng)的動力電池?zé)峁芾硎遣捎蔑L(fēng)冷和液冷的冷卻方式。風(fēng)冷的設(shè)備略為簡單，但內(nèi)循環(huán)冷卻效果有限，且基本只能起到勻場作用。而外循環(huán)又很難達(dá)到IP67的防護(hù)要求，在潮濕的環(huán)境及下雨天使用會有漏電的危險。液冷的冷卻效果較好，但是設(shè)備復(fù)雜，消耗電池能量的同時，也降低了能量密度。風(fēng)冷和液冷要么冷卻效果有限，要么結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜，并且最重要的是未能合理利用動力電池的熱量，沒有達(dá)到節(jié)能減排的效果。近幾年，相變材料冷卻成為一種新型的冷卻方式，在及時儲存動力電池散發(fā)的熱量的同時，在低溫下會釋放出儲存的熱量，將其放在電芯中間以及箱體內(nèi)側(cè)，就像給每一個電芯安裝了一個小型冷暖空調(diào)。保證了電芯溫度的一致性，同時解決了熱管理問題。采用相變材料對動力電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的研究有一些報道，如專利CN201699090U將相變材料放置在單體電芯與殼體中間，輔以加熱裝置對動力電池進(jìn)行熱管理。但未提及所用相變材料的導(dǎo)熱及阻燃性。比亞迪公司提出一種制備具有溫度調(diào)節(jié)功能的電池包的方法，其使用的相變材料主要是相變溫度約60°C左右的礦物蠟，此外還有多元醇等有機(jī)物，但并未添加高導(dǎo)熱材料。雙登公司申請了一種在鋰電池內(nèi)部空隙處填充相變材料的散熱方法的專利。為提高導(dǎo)熱性能，有機(jī)相變材料(石蠟或硬脂酸單甘油脂)中添加了金屬鋁和碳材料，但未提及相變材料的阻燃性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題在于如何同時提高相變熱、高導(dǎo)熱性和阻燃性。本專利技術(shù)實施例公開了一種高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的制備方法，包括以下步驟:1.1、將相變材料加熱到熔點以上；1.2、加入阻燃劑，高導(dǎo)熱材料以及單體；1.3、乳化后，反應(yīng)釜中充入氮?dú)猓?.4、滴加水溶性引發(fā)劑，經(jīng)過一段反應(yīng)時間后即可得到高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述相變材料為相變石蠟或者熔點不同的各種烷烴的混合物。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述阻燃劑為氯化石蠟。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述高導(dǎo)熱材料為表面親油的二氧化硅顆粒，即表面經(jīng)長鏈烷烴類硅烷偶聯(lián)劑，如十八烷基三甲氧基硅烷，改性后的二氧化硅顆粒，顆粒直徑從20納米 I微米。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述單體為苯乙烯和/或二乙烯基苯和/或丙烯酸丁酯和/或二甲基丙烯酸乙二醇酯和/或丙烯酸甲酯。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述水溶性引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨或過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉引發(fā)劑。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述反應(yīng)時間為4_12h。本專利技術(shù)還公開了一種高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的使用方法，包括以下步驟:8.1、將高導(dǎo)熱阻燃微膠囊填充在單體電芯的中間，用模組框架封裝起來；8.2、將電池模組封裝在電池箱內(nèi)；8.3、在電池箱內(nèi)側(cè)涂上高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊。本專利技術(shù)對于應(yīng)用在動力電池系統(tǒng)熱管理中的相變材料來說，除了具有較高的相變熱，還具有高導(dǎo)熱性和阻燃性。同時設(shè)計了一種高效的動力電池系統(tǒng)熱管理方法。附圖說明當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本專利技術(shù)以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本專利技術(shù)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本專利技術(shù)的一部分，本專利技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的不當(dāng)限定，其中:圖1是高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的掃描電鏡照片。具體實施例方式參照圖1對本專利技術(shù)的實施例進(jìn)行說明。為使上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。實施例1將10份熔點為25°C石蠟加熱到50°C，加入表面親油的二氧化硅顆粒0.5份，加入0.5份氯化石蠟，3份苯乙烯和二乙烯基苯的混合物，84份乳化劑的水溶液，乳化后加入反應(yīng)釜中，升溫至70°C，通入氮?dú)猓渭?份過硫酸鉀一亞硫酸氫鈉的水溶液，Ih左右滴加完畢。反應(yīng)IOh后，結(jié)束反應(yīng)。離心干燥后即可得到高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊。 將500g高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊加入磷酸鐵鋰體系的電池模組中，每組模組由5只單體電芯組成，共兩組模組，高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊在電芯之間的縫隙內(nèi)。將模組封裝在電池箱內(nèi)，電池箱內(nèi)壁涂有高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊。采用2C的倍率對動力電池模組進(jìn)行放電，監(jiān)測電芯表面的溫度變化。測試前后電芯的平均溫度由20°C上升到25°C，電芯的溫差在2°C以內(nèi)。將未加入高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的動力電池系統(tǒng)重復(fù)上述試驗，結(jié)果測試前后電芯的平均溫度有20°C上升至41°C，電芯的最大溫差為10°C。以上結(jié)果表明，加入高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的動力電池系統(tǒng)溫升較未加入的低16°C，且電芯溫差小8°C。這種高效熱管理方法使電池性能得到充分發(fā)揮，為使用安全性提供了保障。雖然以上描述了本專利技術(shù)的具體實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些具體實施方式僅是舉例說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本專利技術(shù)的原理和實質(zhì)的情況下，可以對上述方法和系統(tǒng)的細(xì)節(jié)進(jìn)行各種省略、替換和改變。例如，合并上述方法步驟，從而按照實質(zhì)相同的方法執(zhí)行實質(zhì)相同的功能以實現(xiàn)實質(zhì)相同的結(jié)果則屬于本專利技術(shù)的范圍。因此，本專利技術(shù)的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1.1、將相變材料加熱到熔點以上；1.2、加入阻燃劑，高導(dǎo)熱材料以及單體；1.3、乳化后，反應(yīng)釜中充入氮?dú)猓?.4、滴加水溶性引發(fā)劑，經(jīng)過一段反應(yīng)時間后即可得到高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1.1、將相變材料加熱到熔點以上； 1.2、加入阻燃劑，高導(dǎo)熱材料以及單體； 1.3、乳化后，反應(yīng)釜中充入氮?dú)猓? 1.4、滴加水溶性引發(fā)劑，經(jīng)過一段反應(yīng)時間后即可得到高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的制備方法，其特征在于，所述相變材料為相變石蠟或者熔點不同的各種烷烴的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的制備方法，其特征在于，所述阻燃劑為氯化石蠟。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高導(dǎo)熱阻燃相變微膠囊的制備方法，其特征在于，所述高導(dǎo)熱材料為表面親油的二氧化硅顆粒。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高導(dǎo)熱...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王彥紅，俞會根，盛軍，
申請(專利權(quán))人：北京汽車新能源汽車有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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