CN111987266A - 基于相变材料储热支架及电池模组 - Google Patents

基于相变材料储热支架及电池模组 Download PDF

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Abstract

本发明揭露了一种基于相变材料储热支架，其包括重量百分比为30份‑40份的塑料、10份‑30份的有机硅氧烷聚合物、30份‑60份的石蜡、3份‑10份的石墨、1份‑3份的交联剂以及2份‑4份的阻燃剂混合注塑成型。本发明的储热支架，采用有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂作为主材，满足了储热支架对吸热和储热性能的需求，有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂的相变焓值大，升温慢，塑料就可以吸收更多的热量，把电池的发热点产生的热量迅速转移到储热支架内，使得发热点降温更快，可以很好地解决电池领域发热的技术难题，并且，本发明的储热支架应用于电池模组时，储热支架的相变材料特性对温度传导有明显作用，有效降低电芯温度8摄氏度左右。

Description

基于相变材料储热支架及电池模组
技术领域
本申请涉及电池模组技术领域，特别是涉及一种基于相变材料储热支架及电池模组。
背景技术
现代科技的发展，电子产品越来越小型化和轻量化，就要求其大大提高集成度，集成度越高，尤其是电子产品的电池模组，电池模组散热问题也愈发严重。目前，现有的电池模组散热方式主要依靠两种，一种是电池模组散热点安装对应的散热器件，达到快速散热的目的；另一种是采用导热材料把电池模组的热量传导至电池支架，达到快速散热的目的。由于产品小型化之后，内部空间愈发狭小，导致电池模组采用上述两种散热方式，电池模组散热不良，电池模组的热量无法及时的排出外界，影响电池模组的性能发挥。并且，现有的电池支架不具备储热功能，很快就达到热量饱和，无法实现热量的持续转移和存储。
发明内容
基于此，有必要针对现有电池模组的技术问题，提供一种基于相变材料储热支架以及电池模组，以解决现有电池模组的不足。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种基于相变材料储热支架，所述储热支架包括重量百分比为30份-40份的塑料、10份-30份的有机硅氧烷聚合物、30份-60份的石蜡、3份-10份的石墨、1份-3份的交联剂以及2份-4份的阻燃剂混合注塑成型。
在本发明的一实施方式中，所述储热支架包括重量百分比为32份-38份的塑料、15份-25份的有机硅氧烷聚合物、35份-55份的石蜡、4份-8份的石墨、2份的交联剂以及3份的阻燃剂混合注塑成型。
在本发明的一实施方式中，所述储热支架包括重量百分比为35份-36份的塑料、18份-22份的有机硅氧烷聚合物、40份-50份的石蜡、6份-7份的石墨、2份的交联剂以及3份的阻燃剂混合注塑成型。
在本发明的一实施方式中，所述储热支架具有若干固定槽。
在本发明的一实施方式中，所述阻燃剂为三氧化二锑。
一种电池模组，所述电池模组包括上述的储热支架以及若干子电池；若干所述子电池对应固定于所述储热支架的若干固定槽，若干所述子电池两两间串联。
上述基于相变材料储热支架，采用有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂作为主材，满足了储热支架对吸热和储热性能的需求，由于有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂的相变焓值大，升温慢，塑料就可以吸收更多的热量，把电池的发热点产生的热量迅速转移到储热支架内，使得发热点降温更快，可以很好地解决电池领域发热的技术难题。并且，本发明的储热支架应用于电池模组时，储热支架的相变材料特性对温度传导有明显作用，比现有的电池支架有效降低电芯温度8摄氏度左右，并且，本发明的储热支架具有导热性，封装后电池模组内部电芯温度虽然较低，但储热支架的表面温度反而比现有电池支架表面温度高，有利于使得本发明的电池模组保持内外温度平衡，保证电芯的功效得以充分发挥。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
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。本文中在本发明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。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明揭露了一种基于相变材料储热支架，储热支架包括重量百分比为30份-40份的塑料、10份-30份的有机硅氧烷聚合物、30份-60份的石蜡、3份-10份的石墨、1份-3份的交联剂以及2份-4份的阻燃剂混合注塑成型。本发明的塑料为ABS塑料或PP塑料，ABS塑料和PP塑料均具有优异的物理性能和化学性能，使得储热支架易于注塑成型，保证储热支架结构稳定，满足电池模组的吸热和储热性能的需求。本发明的阻燃剂为三氧化二锑，三氧化二锑为典型的添加型无机阻燃剂，其阻燃机理为三氧化二锑在燃烧初期受热首先熔融，在材料表面形成保护膜，隔绝空气，通过内部的吸热反应，降低燃烧温度，在高温状态下，三氧化二锑被氧化，稀释了空气中的氧气浓度，从而起到阻燃效果。具体应用时，本发明的储热支架具有若干固定槽。本发明的基于相变材料储热支架，采用有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂作为主材，满足了储热支架对吸热和储热性能的需求，由于有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂的相变焓值大，升温慢，塑料就可以吸收更多的热量，把电池的发热点产生的热量迅速转移到储热支架内，使得发热点降温更快，可以很好地解决电池领域发热的技术难题。
实施例1
在本发明的一实施方式中，所述储热支架包括重量百分比为32份的ABS塑料、15份的有机硅氧烷聚合物、35份份的石蜡、4份的石墨、2份的交联剂以及3份的阻燃剂混合注塑成型。本发明的阻燃剂为三氧化二锑，三氧化二锑为典型的添加型无机阻燃剂，其阻燃机理为三氧化二锑在燃烧初期受热首先熔融，在材料表面形成保护膜，隔绝空气，通过内部的吸热反应，降低燃烧温度，在高温状态下，三氧化二锑被氧化，稀释了空气中的氧气浓度，从而起到阻燃效果。具体应用时，本发明的储热支架具有若干固定槽。本发明的基于相变材料储热支架，采用有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂作为主材，满足了储热支架对吸热和储热性能的需求，由于有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂的相变焓值大，升温慢，塑料就可以吸收更多的热量，把电池的发热点产生的热量迅速转移到储热支架内，使得发热点降温更快，可以很好地解决电池领域发热的技术难题。
实施例2
在本发明的一实施方式中，所述储热支架包括重量百分比为35份的PP塑料、18份份的有机硅氧烷聚合物、40份的石蜡、6份的石墨、2份的交联剂以及3份的阻燃剂混合注塑成型。本发明的阻燃剂为三氧化二锑，三氧化二锑为典型的添加型无机阻燃剂，其阻燃机理为三氧化二锑在燃烧初期受热首先熔融，在材料表面形成保护膜，隔绝空气，通过内部的吸热反应，降低燃烧温度，在高温状态下，三氧化二锑被氧化，稀释了空气中的氧气浓度，从而起到阻燃效果。具体应用时，本发明的储热支架具有若干固定槽。本发明的基于相变材料储热支架，采用有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂作为主材，满足了储热支架对吸热和储热性能的需求，由于有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂的相变焓值大，升温慢，塑料就可以吸收更多的热量，把电池的发热点产生的热量迅速转移到储热支架内，使得发热点降温更快，可以很好地解决电池领域发热的技术难题。
实施例3
所述储热支架包括重量百分比为36份的PP塑料、22份的有机硅氧烷聚合物、50份的石蜡、7份的石墨、2份的交联剂以及3份的阻燃剂混合注塑成型。本发明的阻燃剂为三氧化二锑，三氧化二锑为典型的添加型无机阻燃剂，其阻燃机理为三氧化二锑在燃烧初期受热首先熔融，在材料表面形成保护膜，隔绝空气，通过内部的吸热反应，降低燃烧温度，在高温状态下，三氧化二锑被氧化，稀释了空气中的氧气浓度，从而起到阻燃效果。具体应用时，本发明的储热支架具有若干固定槽，若干固定槽用于固定若干子电池，防止若干子电池松动，造成电池模组短路。本发明的基于相变材料储热支架，采用有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂作为主材，满足了储热支架对吸热和储热性能的需求，由于有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂的相变焓值大，升温慢，塑料就可以吸收更多的热量，把电池的发热点产生的热量迅速转移到储热支架内，使得发热点降温更快，可以很好地解决电池领域发热的技术难题。
实施例4
本发明实施例1-3所述储热支架应用于电池模组时，电池模组包括若干子电池；若干子电池对应固定于储热支架的若干固定槽，若干子电池两两间串联。
实施例1-3所述的储热支架应用于电池模组进行了温度性能测试，电池模组封装放电测试结果如下表1所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
从表1测试结果对比可知，本发明的储热支架应用于电池模组时，储热支架的相变材料特性对温度传导有明显作用，比现有的电池支架有效降低电芯温度8摄氏度左右，并且，本发明的储热支架具有导热性，封装后电池模组内部电芯温度虽然较低，但储热支架的表面温度反而比现有电池支架表面温度高，有利于使得本发明的电池模组保持内外温度平衡，保证电芯的功效得以充分发挥。
综上所述，在本发明一或多个实施方式中，本发明基于相变材料储热支架，采用有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂作为主材，满足了储热支架对吸热和储热性能的需求，由于有机硅氧烷聚合物、石蜡、石墨以及交联剂的相变焓值大，升温慢，塑料就可以吸收更多的热量，把电池的发热点产生的热量迅速转移到储热支架内，使得发热点降温更快，可以很好地解决电池领域发热的技术难题。并且，本发明的储热支架应用于电池模组时，储热支架的相变材料特性对温度传导有明显作用，比现有的电池支架有效降低电芯温度8摄氏度左右，并且，本发明的储热支架具有导热性，封装后电池模组内部电芯温度虽然较低，但储热支架的表面温度反而比现有电池支架表面温度高，有利于使得本发明的电池模组保持内外温度平衡，保证电芯的功效得以充分发挥。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种基于相变材料储热支架，其特征在于，所述储热支架包括重量百分比为30份-40份的塑料、10份-30份的有机硅氧烷聚合物、30份-60份的石蜡、3份-10份的石墨、1份-3份的交联剂以及2份-4份的阻燃剂混合注塑成型。
2.根据权利要求1所述的基于相变材料储热支架，其特征在于，所述储热支架包括重量百分比为32份-38份的塑料、15份-25份的有机硅氧烷聚合物、35份-55份的石蜡、4份-8份的石墨、2份的交联剂以及3份的阻燃剂混合注塑成型。
3.根据权利要求1所述的基于相变材料储热支架，其特征在于，所述储热支架包括重量百分比为35份-36份的塑料、18份-22份的有机硅氧烷聚合物、40份-50份的石蜡、6份-7份的石墨、2份的交联剂以及3份的阻燃剂混合注塑成型。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于相变材料储热支架，其特征在于，所述储热支架具有若干固定槽。
5.根据权利要求1所述的基于相变材料储热支架，其特征在于，所述阻燃剂为三氧化二锑。
6.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括权利要求1-5任一项所述的储热支架以及若干子电池；若干所述子电池对应固定于所述储热支架的若干固定槽，若干所述子电池两两间串联。
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