[发明专利]一种相变储能导热材料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于相变储能材料技术领域，具体涉及一种相变储能导热材料，并进一步公开其制备方法与应用。本发明所述的相变储能导热材料，在基体树脂基础上添加所述导热颗粒和相变储能微胶囊材料为填料进行处理，制得的相变导热储热材料具有较好的导热和储能性能，并且利用相变材料的性能，使得所述导热储热材料能够将电子元器件高速运行产生的热量隔绝并储存起来，使其更适用于微电子元器件和电子设备领域的应用。

技术领域

本发明属于相变储能材料技术领域，具体涉及一种相变储能导热材料，并进一步公开其制备方法与应用。

背景技术

近年来全球范围内大力提倡绿色能源，新能源汽车的发展受到各国政府大力支持，动力电池的发展也异常火爆。动力电池是指为交通运输工具提供动力的电池，一般是相对于为便携式电子设备提供能量的小型电池而言。根据电池反应原理的不同可分为铅酸动力电池、镍氢动力电池、锂离子动力电池等等。

动力电池系统具有高能量(EV)、高功率(HEV)、高能量密度、高倍率部分荷电状态下(HRPSOC)的循环使用(HEV)、工作温度范围宽(30-65℃)、使用寿命长(5-10年)、以及安全可靠的优势。

动力电池系统主要应用于：汽车和摩托车行业，为发动机的起动点火和车载电子设备的使用提供电能；工业电力系统，用于输变电站并为动力机组提供合闸电流，为公共设施提供备用电源以及通讯用电源；以及电动汽车和电动自行车行业，用以取代汽油和柴油，作为电动汽车或电动自行车的行驶动力电源。

当前常用的动力电池系统是由众多电池成组而成，但由于目前电池的技术局限，动力电池的使用受温度影响因素造成性能下降的因素较为明显，如：低温情况下电池充放电容量发挥大大降低；高温加速电解液挥发、极片的老化而减少了电池的使用寿命；在过量充电、内部短路等失效状态下，电池的温度会升高并发生热失控。因此，如何选择动力电池的热管理方式以提高电池的性能是动力电池的关键问题。目前电池的热管理方式根据应用领域的不同，选择方式也各有不同，储热和快速散热成为微电子元器件及设备技术发展的重要因素。其中，相变储能技术是解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾，用于满足人们需求的有效手段。在相变储能技术的研究中，相变储能材料的开发是最受人们关注的。

相变材料(PCM-Phase Change Material)又称相变储能材料，是指能被利用其在物态变化时所吸收(放出)的大量热能用于能量储存的材料，是一种能随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质，其转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料能够吸收或释放大量的潜热，是一种非常好的绿色节能环保性能载体。相变材料在相变过程中利用太阳能或环境废余能量储能并调节温度，可以长期多次重复使用，在节能储能、建筑材料、纺织、航空航天以及军事等领域具有重要的应用前景。在动力电池的热量管理中冶发挥着重要的作用。

相变控温是指利用相变材料的相变过程来储存或释放热量，从而实现物体温度的控制过程。相变材料按相变形式主要可以分为固-固相变和固-液相变，其中固-液相变材料具有储能密度大，储能过程近似恒温、体积变化小、过程易控制等优点，是目前应用最广泛的相变材料。将相变控温和导热材料应用到微电子元器件及设备中，利用相变材料的固-液相变潜能来解决动力电池热量管理的技术，具有储能密度大，储-放热过程近似等温等优势，可以延长电子器件和设备的使用时间、满足电子器件更高、更快的运行速度；且整个控温过程方便易控制，得到广泛研究和应用。

由于固-液相变材料在熔融后相变为液相，具有一定的流动性，并且易与周围物质发生掺混，在实际应用中受到限制，一般使用时需要加以稳定才能在各种场合中使用。因此，储热技术研究的关键除了如何获得高性能的相变储热材料外，还需要改善其应用稳定性能。近年来，诸多相变储热复合材料相继研究并被报道，并朝着获得更高导热性能复合材料的方向发展。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种相变储能导热材料，并进一步公开其制备方法与用途。