CN111793471A - 复合相变材料、所述复合相变材料的应用方法及电池 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种复合相变材料，按重量份计，所述复合相变材料包括65份‑80份的相变材料和20份‑35份的粘合剂。所述粘合剂包括分子量为50‑300的丙烯酸酯单体、分子量为500‑2000的丙烯酸酯聚合物和引发剂。本申请还提供了所述复合相变材料的应用方法以及应用所述复合相变材料的电池。复合相变材料中的引发剂可以在紫外光照射条件下产生自由基引发所述复合相变材料中组分之间发生聚合反应，使得所述复合相变材料固化，如此以大大缩短复合相变材料固化成型的速度。此外，固化后所述复合相变材料受热不会流动，可靠性好。

Description

复合相变材料、所述复合相变材料的应用方法及电池
技术领域
本申请涉及散热领域，尤其涉及复合相变材料、所述复合相变材料的应用方法以及应用所述复合相变材料的电池。
背景技术
随着移动终端功能和功率的提升，电池的充电和放电功率也越来越高，尤其是快充技术广泛应用于移动终端以后，电池，尤其是电池中控制系统元器件产生的热量越来越高，导致电池整体温度的急剧上升，如此，不仅影响电池本身的性能和安全，甚至会将热量传导至移动终端，造成移动终端的整体性能降低、外壳部分过热烫手等不良影响。因此，如何有效地的对电池进行散热成为亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种提高散热性能的复合相变材料。
本申请提供了一种复合相变材料，按重量份计，所述复合相变材料包括：
65份-80份的相变材料；以及
20份-35份的粘合剂，其中，所述粘合剂包括分子量为50-300的丙烯酸酯单体、分子量为500-2000的丙烯酸酯聚合物和引发剂。
可选地，按重量份计，所述粘合剂中，所述丙烯酸酯单体为32份-49份，所述丙烯酸酯聚合物为48份-62份，所述引发剂为3份-10份。
可选地，所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸异辛酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、6-[(4'-氰基-4-联苯基)氧基]己基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸磷酸酯中的一种或多种；所述丙烯酸酯聚合物包括甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和改性聚酯丙烯酸酯中的一种或多种。
可选地，所述引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2,4-二羟基二苯甲酮、二芳基碘鎓盐、三苯基六氟锑酸硫鎓盐和异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的一种或多种。
可选地，按重量份计，所述粘合剂还包括0.5份-1份的稳定剂。
可选地，所述稳定剂包括对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪和蒽醌中的一种或多种。
可选地，每一相变材料为核壳结构，包括壳体及包覆于所述壳体内的核体，所述壳体为聚酚氧树脂与聚乙二醇的混合物，所述核体为改性石蜡，其中，所述聚酚氧树脂的分子量为30000～60000，所述聚乙二醇的分子量为4000～12000，所述聚酚氧树脂与聚乙二醇以1:7～1:3的质量比混合。
可选地，所述复合相变材料呈片状、棒状或颗粒状。
本申请还提供了一种如上述所述的复合相变材料的应用方法，所述复合相变材料应用于电池，所述电池包括电芯及电连接所述电芯的电路板，包括以下步骤：
于所述电路板上设置所述复合相变材料；
热熔所述复合相变材料，以使得所述复合相变材料呈流动状态；以及
利用紫外光照射热熔后的所述复合相变材料，以使得所述复合相变材料固化于所述电路板上。
可选地，热熔所述复合相变材料的温度为70℃～110℃，时间为5秒～90秒。
可选地，在紫外光照射热熔后的所述复合相变材料的过程中，紫外光的功率为5W～100W，波长为254nm～420nm，辐照时间为5秒～30秒。
本申请还提供了一种电池，其包括如上述所述的复合相变材料。
可选地，所述电池包括电芯及电连接所述电芯的电路板，所述复合相变材料设置于所述电路板。
本申请中在粘合剂中结合相变材料，以制备得到的复合相变材料无需其他辅助工具(例如：粘胶等)，即可与电路板直接连接，从而有效降低电池的制备成本。此外，所述复合相变材料具有热流动性好的优点，如此，在将所述复合相变材料应用于电路板时，所述复合相变材料与所述电路板充分接触，以提升了所述复合相变材料的分布面积，从而提高电池的散热效率。另外，所述复合相变材料中的引发剂可以在紫外光照射条件下产生自由基引发所述复合相变材料中组分之间发生聚合反应，使得所述复合相变材料固化，如此以大大缩短复合相变材料固化成型的速度。此外，固化后所述复合相变材料受热不会流动，可靠性好。
附图说明
图1为本申请一实施方式的电池的结构示意图。
图2为本申请另一实施方式的电池的结构示意图。
图3为图1所示电芯的结构示意图。
主要元件符号说明
电池 100
复合相变材料 10
电芯 20
包装袋 21
主体部 211
顶面 2111
顶封部 212
电路板 30
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本申请实施方式公开了一种复合相变材料，按重量份计，其包括以下成分：65份-80份的相变材料和20份-35份的粘合剂。
本申请中在粘合剂中结合相变材料，以制备得到的复合相变材料无需其他辅助工具(例如：粘胶等)，即可与电路板30直接连接，从而有效降低电池100的制备成本。
一实施方式中，所述复合相变材料可呈片状、棒状或颗粒状。
每一相变材料为核壳结构，包括壳体及包覆于所述壳体内的核体。在本实施方式中，所述壳体和所述核体的质量比为4:1～6:1。所述壳体为聚酚氧树脂与聚乙二醇的混合物，所述核体为改性石蜡。其中，所述聚酚氧树脂的分子量为30000～60000，所述聚乙二醇的分子量为4000～12000，所述聚酚氧树脂与聚乙二醇以1:7～1:3的质量比混合。
所述改性石蜡为未改性的石蜡经由硅烷偶联剂、表面活性剂、以及长链烷基胺或长链烷基羧酸改性制得。其中，所述未改性的石蜡可选自，但不仅限于正十四烷、正十五烷、正十六烷和正十八烷中的至少一种。长链烷基胺或长链烷基羧酸的重量为所述未改性的石蜡的重量的8％～27％。所述硅烷偶联剂的重量为所述未改性的石蜡的重量的0.5％-1.3％。在一些实施方式中，所述硅烷偶联剂的重量为所述未改性的石蜡的重量的0.7％-1.3％。
其中，利用硅烷偶联剂、表面活性剂、以及长链烷基胺或长链烷基羧酸对未改性的石蜡进行改性，以提高其与所述复合相变材料中的其他组分的相容性，避免石蜡从所述复合相变材料中析出。
所述硅烷偶联剂为烯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
所述表面活性剂为软脂酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸、十八酮、3-十六酮、3-甲基环十三酮、椰子醛、环十四烷酮、棕榈醛、二十烷醛、缩水甘油12-14烷基醚、六聚乙二醇单十六醚、四乙烯甘醇单十四醚、聚氧乙烯辛烷基苯酚醚和六聚乙二醇单十四醚中的至少一种。
所述长链烷基胺为正十二胺、正十四胺、正十六胺和正十八胺中的至少一种。
所述长链烷基羧酸为软脂酸、油酸、硬脂酸、棕榈酸和亚油酸中的至少一种。
所述粘合剂包括分子量为50-300的丙烯酸酯单体、分子量为500-2000的丙烯酸酯聚合物和引发剂。其中，按重量份计，所述粘合剂中，所述丙烯酸酯单体为32份-49份，所述丙烯酸酯聚合物为48份-62份，所述引发剂为3份-10份。
所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、6-[(4'-氰基-4-联苯基)氧基]己基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸磷酸酯中的一种或多种。
所述丙烯酸酯聚合物包括甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和改性聚酯丙烯酸酯中的一种或多种。
所述引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2,4-二羟基二苯甲酮、二芳基碘鎓盐、三苯基六氟锑酸硫鎓盐和异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的一种或多种。
进一步地，所述粘合剂还包括稳定剂。其中，按重量份计，所述粘合剂还包括0.5份-1份的稳定剂。
所述稳定剂包括对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪和蒽醌中的一种或多种。
其中，所述稳定剂可以在所述粘合剂存放期间防止粘合剂中各组分之间发生聚合，以增加所述粘合剂的稳定性，同时增加所述复合相变材料的稳定性。
本申请还提供了一种上述复合相变材料的制备方法，其包括以下步骤：
将所述相变材料和所述粘合剂按一定重量份在80℃～120℃的条件下混合均匀。
具体地，在本实施方式中，可通过开炼机将所述相变材料和所述粘合剂按一定重量份在80℃～120℃的条件下混合30min～50min至混合均匀。
将混合均匀的所述相变材料和所述粘合剂在80℃～120℃的条件下由挤出机挤出，以形成所述复合相变材料。其中，所述挤出机为双螺杆挤出机。
在一些实施方式中，所述复合相变材料可呈片状。此时，所述复合相变材料的制备方法还包括步骤：将由挤出机挤出的所述复合相变材料进行压片，以形成呈片状的所述复合相变材料。其中，呈片状的所述复合相变材料的厚度为0.2mm-2.0mm。
在另一些实施方式中，所述复合相变材料可呈棒状。如此，需将混合均匀的所述相变材料和所述粘合剂在80℃～120℃的条件下由挤出机的挤出头上的圆形挤出孔挤出所述复合相变材料，冷却后制得呈棒状的所述复合相变材料。其中，呈棒状的所述复合相变材料的直径为5mm-12mm。
进一步地，所述复合相变材料的制备方法还包括步骤：利用切粒机将呈棒状的所述复合相变材料经进行切粒，以制成呈颗粒状的所述复合相变材料。
本申请还提供了一种上述复合相变材料10的应用方法。参图1和图2，所述复合相变材料10可应用于电池100。请一并参图3，所述电池100包括电芯20及电连接所述电芯20的电路板30。在一些实施方式中，所述电芯20为软包电芯，包括包装袋21。所述包装袋21包括主体部211及顶封部212。所述主体部211包括顶面2111。所述顶封部212由所述顶面2111延伸出。所述电路板30竖放于所述顶面2111，并与所述顶封部212相对。其中，所述电芯20还包括电极组件、电解液等。所述电芯20可为现有技术中的软包电芯，在此不再赘述。当然，所述电芯20不限于软包电芯，还可为金属壳电芯等。
其中，所述复合相变材料10的应用方法包括以下步骤：
参图1，于所述电路板30上设置所述复合相变材料10。其中，可根据实际需求，选择呈片状、棒状或颗粒状的所述复合相变材料10。在本实施方式中，选择呈片状的所述复合相变材料10设置于所述电路板30背对所述顶封部212的表面。
热熔所述复合相变材料10，以使得所述复合相变材料10呈流动状态。如此，呈流动状态的所述复合相变材料10可与所述电路板30的表面充分接触。在一些实施方式中，呈流动状态的所述复合相变材料10还可进一步填充所述电路板30和所述顶封部212之间的间隙，如此，在增加所述复合相变材料10在所述电路板30上的分布面积，提高散热性能的同时，还加强所述电路板30和所述顶封部212连接。其中，热熔所述复合相变材料10的温度为70℃～110℃，时间为5秒～90秒。在一些实施方式中，热熔所述复合相变材料10的温度为80℃。
其中，可采用热封工艺对呈片状的所述复合相变材料10进行热熔。可采用热熔胶枪对呈棒状的所述复合相变材料10进行热熔。可采用点胶机对呈颗粒状的所述复合相变材料10进行热熔。
在一些实施方式，呈流动状态的所述复合相变材料10可进一步填充至所述电路板30和所述顶封部212之间的间隙，以环绕所述电路板30的表面(参图2)。
利用紫外光照射热熔后的所述复合相变材料10，以使得所述复合相变材料10固化，并直接连接于所述电路板30。其中，在紫外光照射热熔后的所述复合相变材料10的过程中，紫外光的功率为5W～100W，波长为254nm～420nm，辐照时间为5秒～30秒。在一些实施方式中，其中，在紫外光照射热熔后的所述复合相变材料10的过程中，紫外光的功率为60W，波长为365nm，辐照时间为20秒。在另一些实施方式中，辐照时间为10秒～30秒。
本申请中所述复合相变材料中的引发剂可以在紫外光照射条件下产生自由基引发所述复合相变材料中组分之间发生聚合反应，使得所述复合相变材料10固化，如此以大大缩短复合相变材料固化成型的速度。此外，固化后所述复合相变材料受热不会流动，可靠性好。
本申请还提供了一种电池100，包括所述电芯20、电连接所述电芯20的所述电路板30以及所述复合相变材料10。其中，所述复合相变材料10设置于所述电路板30。
在一些实施方式中，所述电芯20为软包电芯，包括包装袋21。所述包装袋21包括主体部211及顶封部212。所述主体部211包括顶面2111。所述顶封部212由所述顶面2111延伸出。所述电路板30竖放于所述顶面2111，并与所述顶封部212相对。其中，所述电芯20还包括电极组件、电解液等。所述电芯20为现有技术中的软包电芯，在此不再赘述。当然，所述电芯20不限于软包电芯，还可为金属壳电芯等。
在一些实施方式中，所述复合相变材料10设置于所述电路板30背对所述顶封部的表面。
在另一些实施方式中，所述复合相变材料10位于所述顶面2111上，并环绕所述电路板30设置。即，所述复合相变材料10设置所述电路板30背对所述顶封部的表面，以及所述电路板30和所述顶封部212之间。
下面通过实施例及对比例进行进一步说明。
实施例1
一种复合相变材料，按重量份计，其包括70份的相变材料和30份的粘合剂。
在实施例1中，上述复合相变材料可通过以下方法制得。
相变材料的制备：将未改性的石蜡热熔，然后在热熔后的未改性的石蜡中添加长链烷基胺、硅烷偶联剂和表面活性剂，混合后在水浴或油浴中保温2小时。其中，添加的长链烷基胺的重量为未改性的石蜡的重量的8％，添加的硅烷偶联剂的重量为未改性的石蜡的重量的0.5％，添加的表面活性剂的重量为未改性的石蜡的重量的0.3％。所述长链烷基胺为正十二胺，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷，所述表面活性剂为软脂酸。而后分别先后加入质量比为1:3的入美国Gabriel苯氧树脂PKHB(分子量为32000)的聚酚氧树脂与科莱恩PEG-6000(分子量为6000)聚乙二醇，并以1000转/分钟的速度搅拌10分钟，其中，聚酚氧树脂与聚乙二醇的总重量为未改性的石蜡与长链烷基胺的总重量的30％；而后冷却至50℃，再用振动筛振动4小时以上制得所述相变材料。
粘合剂的制备：在氮气保护条件下加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(广州润奥化工材料有限公司)，其中，温度控制在75℃以内，并保持搅拌；而后依次加入丙烯酸羟乙酯和丙烯酸异辛酯，再加入2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮；接着，停止加热，并在搅拌状态下加入对苯二酚，待温度冷却至室温时，置于密闭容器中避光保存，即可得到粘合剂。其中，按重量份计，所述粘合剂中，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为60份，丙烯酸羟乙酯为17份，丙烯酸异辛酯为18份，2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮为4份，对苯二酚为1份。
复合相变材料的制备：按重量份计，将70份的相变材料加入30份的粘合剂，在95℃条件下，采用开炼机混合30min至混合均匀；接着，将混合均匀的相变材料和粘合剂放在双螺杆挤出机中，于105℃下挤出，再经过压片制成厚度为0.5mm的呈片状的复合相变材料。
实施例2
一种复合相变材料，按重量份计，其包括75份的相变材料和25份的粘合剂。
在实施例2中，上述复合相变材料可通过以下方法制得。
相变材料的制备：将未改性的石蜡热熔，然后在热熔后的未改性的石蜡中添加长链烷基胺、硅烷偶联剂和表面活性剂，混合后在水浴或油浴中保温2小时。其中，添加的长链烷基胺的重量为未改性的石蜡的重量的27％，添加的硅烷偶联剂的重量为未改性的石蜡的重量的0.5％，添加的表面活性剂的重量为未改性的石蜡的重量的0.3％。所述长链烷基胺为正十六胺，所述硅烷偶联剂为丙基三甲氧基硅烷，所述表面活性剂为六聚乙二醇单十六醚。而后分别先后加入质量比为1:6的美国Gabriel苯氧树脂PKHB(分子量为59000)的聚酚氧树脂与科莱恩PEG-12000(分子量为12000)聚乙二醇，并以1200转/分钟的速度搅拌15分钟，其中，聚酚氧树脂与聚乙二醇的总重量为未改性的石蜡与长链烷基胺的总重量的25％；而后冷却至50℃，再用振动筛振动4小时以上制得所述相变材料。
粘合剂的制备：在氮气保护条件下加入RJ4236脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(RYOJI良制)和RJ427脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(RYOJI良制)，其中，温度控制在75℃以内，并保持搅拌；而后依次加入三乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸异冰片酯，再加入2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮；接着，停止加热，并在搅拌状态下加入对苯二酚，待温度冷却至室温时，置于密闭容器中避光保存，即可得到粘合剂。其中，按重量份计，RJ4236脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为27.5份，RJ427脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为27.5份，三乙二醇二甲基丙烯酸酯为20份，甲基丙烯酸异冰片酯为20份，2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮为4份，对苯二酚的质量为1份。
复合相变材料的制备：按重量份计，将75份的相变材料加入25份的粘合剂，在95℃条件下，采用开炼机混合30min至混合均匀；接着，将混合均匀的相变材料和粘合剂放在双螺杆挤出机中，于105℃下挤出，再经过压片制成厚度为1.0mm的呈片状的复合相变材料。
实施例3
一种复合相变材料，按重量份计，其包括65份的相变材料和35份的粘合剂。
在实施例3中，上述复合相变材料可通过以下方法制得。
相变材料的制备：将未改性的石蜡热熔，然后在热熔后的未改性的石蜡中添加长链烷基胺、硅烷偶联剂和表面活性剂，混合后在水浴或油浴中保温2小时。其中，添加的长链烷基胺的重量为未改性的石蜡的重量的8％，添加的硅烷偶联剂的重量为未改性的石蜡的重量的0.5％，添加的表面活性剂的重量为未改性的石蜡的重量的0.3％。所述长链烷基胺为正十二胺，所述硅烷偶联剂为丙基三甲氧基硅烷，所述表面活性剂为软脂酸。而后分别先后加入质量比为1:3的美国Gabriel苯氧树脂PKHB(分子量为32000)的聚酚氧树脂与科莱恩PEG-6000(分子量为6000)聚乙二醇，并以1000转/分钟的速度搅拌10分钟，其中，聚酚氧树脂与聚乙二醇的总重量为未改性的石蜡与长链烷基胺的总重量的35％；而后冷却至50℃，再用振动筛振动4小时以上制得所述相变材料。
粘合剂的制备：在氮气保护条件下加入PEG600DA聚乙二醇二丙烯酸酯(RYOJI良制)和RJ426聚氨酯丙烯酸酯(RYOJI良制)，其中，温度控制在75℃以内，并保持搅拌；而后依次加入四氢呋喃丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯和丙烯酸异辛酯，再加入2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦；接着，停止加热，并在搅拌状态下加入对甲氧基苯酚，待温度冷却至室温时，置于密闭容器中避光保存，即可得到粘合剂。其中，按重量份计，PEG600DA聚乙二醇二丙烯酸酯为45份，RJ426聚氨酯丙烯酸酯为15份，四氢呋喃丙烯酸酯为15份，二季戊四醇六丙烯酸酯为10份，丙烯酸异辛酯的为10份，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦为4份，对甲氧基苯酚为1份。
复合相变材料的制备：按重量份计，将65份的相变材料加入35份的粘合剂，在95℃条件下，采用开炼机混合30min至混合均匀；接着，将混合均匀的相变材料和粘合剂放在双螺杆挤出机中，在105℃下，于挤出头上的一个圆形挤出孔挤出，并经冷却后得到直径为5mm～12mm的呈棒状的复合相变材料。
实施例4
一种复合相变材料，按重量份计，其包括65份的相变材料和35份的粘合剂。
在实施例4中，上述复合相变材料可通过以下方法制得。
相变材料的制备：将未改性的石蜡热熔，然后在热熔后的未改性的石蜡中添加长链烷基胺、硅烷偶联剂和表面活性剂，混合后在水浴或油浴中保温2小时。其中，添加的长链烷基胺的重量为未改性的石蜡的重量的8％，添加的硅烷偶联剂的重量为未改性的石蜡的重量的0.5％，添加的表面活性剂的重量为未改性的石蜡的重量的0.3％。所述长链烷基胺为正十二胺，所述硅烷偶联剂为丙基三甲氧基硅烷，所述表面活性剂为六聚乙二醇单十六醚。而后分别先后加入质量比为1:3的美国Gabriel苯氧树脂PKHB(分子量为32000)的聚酚氧树脂与科莱恩PEG-6000(分子量为6000)聚乙二醇，并以1000转/分钟的速度搅拌10分钟，其中，聚酚氧树脂与聚乙二醇的总重量为未改性的石蜡与长链烷基胺的总重量的35％，而后冷却至50℃，再用振动筛振动4小时以上制得所述相变材料。
粘合剂的制备：在氮气保护条件下加入PEG600DA聚乙二醇二丙烯酸酯(RYOJI良制)和改性聚酯丙烯酸酯(广州润奥化工材料有限公司)，其中，温度控制在75℃以内，并保持搅拌；而后依次加入四氢呋喃丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯，再加入2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦；接着，停止加热，并在搅拌状态下加入对甲氧基苯酚，待温度冷却至室温时，置于密闭容器中避光保存，即可得到粘合剂。其中，按重量份计，PEG600DA聚乙二醇二丙烯酸酯为20份，改性聚酯丙烯酸酯为40份，四氢呋喃丙烯酸酯为25份，丙烯酸羟乙酯为10份，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦为4份，对甲氧基苯酚为1份。
复合相变材料的制备：按重量份计，将65份的相变材料加入35份的粘合剂，在100℃条件下，采用开炼机混合30min至混合均匀；接着，将混合均匀的相变材料和粘合剂放在双螺杆挤出机中，在105℃下，于挤出头上的一个圆形挤出孔挤出，并经冷却后得到呈棒状的复合相变材料；最后，利用切粒机将呈棒状的复合相变材料进行切粒，以制得呈颗粒状的复合相变材料。
下面将实施例1-4中制得的复合相变材料分别放置于所述电池100的电路板30，并热熔使得所述复合相变材料，以使得所述复合相变材料与所述电路板30充分接触；然后，通过紫外光照射30秒固化，以使得所述复合相变材料10直接连接所述电路板30(参图1)。其中，将设置有实施例1-4中复合相变材料的四个电池分别作为样品1-4，并提供一未设置任何散热材料的电池作为空白样品。另外，再提供贝格斯Hi-flow625作为参比相变材料(通过粘胶(例如：双面胶带)与所述电池上的电路板贴合，以作为对比样品1-4。
具体地，在室温23±2℃的实验室常温房中，将上述样品1-4、空白样品以及对比样品1-4分别放置于相同大小的盒子中，以降低外界条件对电池周围的室温的影响。对样品1-4、空白样品以及对比样品1-4进行充放电，在测试过程中记录每个电池的电路板上的热敏电阻(PTC)的最高温度T1以及此时盒外距离电池20cm处的温度作为室温并记载于下表1中，并在测试过程中记录每个电池的电路板上的MOS的最高温度T2以及此时盒外距离电池20cm处的温度作为室温并记载于下表2。其中，通过元件最高温度(即T1或T2)-室温得到相应元件的温升△T1。通过△T1(空白样品)-△T1(样品1-4和对比样品1-4中任一个样品)得到相应元件的温度降幅△T2。
表1
Figure BDA0002563773540000141
Figure BDA0002563773540000151
表2
Figure BDA0002563773540000152
本申请中在粘合剂中结合相变材料，以制备得到的复合相变材料具有热流动性好的优点，如此，在将所述复合相变材料应用于例如本申请中的电路板30上时，所述复合相变材料与所述电路板30充分接触，以提升了所述复合相变材料的分布面积，从而提高电池100的散热效率。同时，结合表1和表2可知，所述复合相变材料通过相变特性，吸收电池100充放电过程中电路板30上的元件(例如：PCT、MOS等)产生的热量。此外，与传统材料相比，对电路板30的温升ΔT1降低了1℃～4℃，对电路板30的温度降幅ΔT2增加3℃～4℃。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和实质。

Claims (13)

1.一种复合相变材料，其特征在于，按重量份计，所述复合相变材料包括：
65份-80份的相变材料；以及
20份-35份的粘合剂，其中，所述粘合剂包括分子量为50-300的丙烯酸酯单体、分子量为500-2000的丙烯酸酯聚合物和引发剂。
2.如权利要求1所述的复合相变材料，其特征在于，按重量份计，所述粘合剂中，所述丙烯酸酯单体为32份-49份，所述丙烯酸酯聚合物为48份-62份，所述引发剂为3份-10份。
3.如权利要求1所述的复合相变材料，其特征在于，所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸异辛酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、6-[(4'-氰基-4-联苯基)氧基]己基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸磷酸酯中的一种或多种；所述丙烯酸酯聚合物包括甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和改性聚酯丙烯酸酯中的一种或多种。
4.如权利要求1-3中任一项所述的复合相变材料，其特征在于，所述引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2,4-二羟基二苯甲酮、二芳基碘鎓盐、三苯基六氟锑酸硫鎓盐和异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的一种或多种。
5.如权利要求1-3中任一项所述的复合相变材料，其特征在于，按重量份计，所述粘合剂还包括0.5份-1份的稳定剂。
6.如权利要求5中所述的复合相变材料，其特征在于，所述稳定剂包括对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪和蒽醌中的一种或多种。
7.如权利要求1中任一项所述的复合相变材料，其特征在于，每一相变材料为核壳结构，包括壳体及包覆于所述壳体内的核体，所述壳体为聚酚氧树脂与聚乙二醇的混合物，所述核体为改性石蜡，其中，所述聚酚氧树脂的分子量为30000～60000，所述聚乙二醇的分子量为4000～12000，所述聚酚氧树脂与聚乙二醇以1:7～1:3的质量比混合。
8.如权利要求1-3中任一项所述的复合相变材料，其特征在于，所述复合相变材料呈片状、棒状或颗粒状。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的复合相变材料的应用方法，其特征在于，所述复合相变材料应用于电池，所述电池包括电芯及电连接所述电芯的电路板，包括以下步骤：
于所述电路板上设置所述复合相变材料；
热熔所述复合相变材料，以使得所述复合相变材料呈流动状态；以及
利用紫外光照射热熔后的所述复合相变材料，以使得所述复合相变材料固化于所述电路板上。
10.如权利要求9所述的复合相变材料的应用方法，其特征在于，热熔所述复合相变材料的温度为70℃～110℃，时间为5秒～90秒。
11.如权利要求9所述的复合相变材料的应用方法，其特征在于，在紫外光照射热熔后的所述复合相变材料的过程中，紫外光的功率为5W～100W，波长为254nm～420nm，辐照时间为5秒～30秒。
12.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求1-8中任一项所述的复合相变材料。
13.如权利要求12所述的电池，其特征在于，所述电池包括电芯及电连接所述电芯的电路板，所述复合相变材料设置于所述电路板。
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