一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法与流程

本申请涉及材料处理技术领域，特别是涉及一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法。

背景技术：

新能源汽车的开发研究已经成为汽车行业及社会关注的热点，用户对于新能源汽车性能和安全性的要求也越来越高，电池包作为新能源汽车的主要能源，要求电池包能够大倍率充放电，以提高汽车功率，但电芯在大倍率充放电过程中会产生大量热量，在有限的空间中，热量易积聚，造成电池包局部过热，进而导致电池包性能下降，甚至会引发热失控，危及车主的人身财产安全，为保证新能源电池包工作的安全、性能和使用寿命，需要一种高效率的电池包冷却散热材料，控制电池包的温升，保证温度一致性，相变储能材料被广泛应用于具有间断性或不稳定性的热管理领域，相变储能材料是通过物理形态的转变吸收或释放大量热量，实现热量的存储和利用，可有效解决热量供求在时间和空间上不匹配的矛盾。

然而现有技术压制相变储能材料的粉体的压制工艺生产成本较高，且压制工艺过程较为复杂，缺少一种生产成本较低，且工艺过程较简单的相变储能材料的粉体的压铸方法。

技术实现要素：

基于此，亟需提供一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，以解决现有技术的不足。

一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，包括：

获取相变储热材料粉体，所述相变储热材料粉体包括：相变材料的粉体和改性剂材料的粉体；

对所述相变储热材料粉体进行搅拌，获得搅拌均匀的相变储热材料粉体；

将所述搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件。

进一步地，所述获取相变储热材料粉体，包括：

对相变材料进行加热，得到熔融状态的相变材料；

对熔融状态的相变材料进行搅拌，在搅拌的过程中加入所述改性剂材料；

对搅拌完成的相变材料进行冷却，得到初始状的相变储热材料粉体；

通过滤网对初始状的相变储热材料粉体进行过滤，得到均匀颗粒的相变储热材料粉体。

进一步地，所述获取的相变储热材料粉体配比为90％～99％的相变材料的粉体和1％～10％的改性剂材料的粉体。

进一步地，所述搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件包括：

将所述搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中，加入到所述金属模具的粉体量为成型后电池控温套件的体积的2～5倍，所述相变储热材料粉体在常温和压力0.2吨～50吨下进行压制，所述压制的压强为5kp～12.5mpa，得到蜂窝状结构的电池控温套件。

进一步地，所述电池控温套件中蜂窝间的壁厚，根据所需要放置的电池的散热需求确定。

进一步地，将所述搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制之后，包括：

对所述电池控温套件进行绝缘处理。

进一步地，所述相变材料包括：液态相变材料或固态相变材料，所述改性剂为用于吸附所述相变材料的粉体。

进一步地，所述电池控温套件俯视面内均匀分布着圆孔，所述电池控温套件的俯视面形状为梯形、长方形或圆形，待放置的电池垂直放置在所述电池控温套件的圆孔中。

进一步地，所述电池控温套件剖面呈波状结构，待放置的电池横向放置在所述电池控温套件相邻两个波峰之间。

本申请的有益效果是：本申请提供的一种相变储热材料粉体压铸工艺，通过搅拌所述相变储热材料粉体至混合均匀，将搅拌均匀的所述相变储热材料粉体注入金属模具中，在常温下压机模压成型，形成最终产品，通过使用此相变储热材料粉体压铸方法，使得生产成本降低，且生产工艺简单。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例中的基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法的流程示意图；

图2为本申请实施例的相变储热材料粉体获取方法的流程示意图；

图3为本申请实施例中的基于相变储热材料的电池控温套件的一种俯视面形状的示意图；

图4为本申请实施例中的基于相变储热材料的电池控温套件的另一种俯视面形状的示意图；

图5为本申请实施例中的基于相变储热材料的电池控温套件的另一种俯视面形状的示意图；

图6为本申请实施例中的基于相变储热材料的电池控温套件剖面形状的示意图。

具体实施方式

以下将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案做进一步描述，本申请不仅限于以下具体实施方式。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案做进一步描述，本申请不仅限于以下具体实施方式。

实施例1

如图1所示，在一个实施例中，一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，包括：

101、获取相变储热材料粉体，所述相变储热材料粉体包括：相变材料的粉体和改性剂材料的粉体；

102、对所述相变储热材料粉体进行搅拌，获得搅拌均匀的相变储热材料粉体；

103、将搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件。

示例性的，所述获取的相变储热材料粉体配比为90％～99％的相变材料的粉体和1％～10％的改性剂材料的粉体，具体的配比方案可以根据实际产品的性能需求而定，此处具体不做限定，所述性能需求的参考指标包括：相变焓、导热系数、比热容以及击穿电压参数。

所述相变材料的粉体包括液态相变材料或固态相变材料，所述改性剂用于吸附所述相变材料的粉体，相变材料所选取的具体物理形态的物质，可以实际产品的成本、性能及应用场景而定，此处具体不做限定。

本申请提供的一种相变储热材料粉体压铸工艺，通过搅拌所述相变储热材料粉体至混合均匀，将搅拌均匀的所述相变储热材料粉体注入蜂窝状金属模具中，在常温下压机模压成型，形成最终产品，通过使用此相变储热材料粉体压铸工艺，使得生产成本降低，且生产工艺简单。

实施例2

如图2所示，在实际应用中，相变材料可能是固体的物理特性，如烷烃蜡。在这种场景下，对相变储热材料的处理就有了更高的要求，本申请实施例提供了相应的解决方案，具体为相变储热材料粉体的获取过程，包括：

201、对相变材料进行加热，得到熔融状态的相变材料；

对相变材料进行加热至80度～100度，得到熔融状态的相变材料。

202、对熔融状态的相变材料进行搅拌，在搅拌的过程中加入所述改性剂材料；

203、对搅拌完成的相变材料进行冷却，得到初始状的相变储热材料粉体；

对搅拌完成的相变材料进行冷却1～2小时，得到初始状态的相变储热材料粉体(其中，初始状态的粉体颗粒的大小、粗细不一)。

204、通过滤网对初始状的相变储热材料粉体进行过滤，得到均匀颗粒的相变储热材料粉体。

在得到均匀颗粒的相变储热材料粉体，加入到所述金属模具的粉体量为成型后电池控温套件的体积的2～5倍；在常温和压力为0.2吨～50吨下进行压制，所述压制的压强为5kp～12.5mpa，得到电池控温套件，所述电池控温套件上均匀分布着蜂窝孔，所述蜂窝孔孔径大小根据电池大小进行设置，所述电池控温套件的相邻中空圆柱的壁厚根据不同电池的散热需求进行设置。

本申请实施例通过对固态的相变材料进行熔融处理，再结合相变材料与改性剂材料的物理特性，使得在一定的性能需求(参考系数如相变焓、导热系数、比热容等)下，成型的电池控温套件的体积更小，更有利于产品外形的塑造。

实施例3

在一个实施例中，在完成相变储热材料粉体的压制，得到所述电池控温套件之后，可以对所述电池控温套件进行绝缘处理，具体的，将所述电池控温套件浸泡在绝缘液体中，或者在所述电池控温套件表面上均匀喷涂绝缘液体进行绝缘处理，使得所述绝缘液能够吸附在所述电池控温套件表面上，所述绝缘液包括：环氧树脂基材、丙烯酸基材、聚氨酯基材、纤维素或凡立水，对所述电池控温套件进行绝缘处理，可以保证所述电池控温套件的绝缘等级，避免出现导电短路的情况，使其安全可靠地为电池提供散热的作用。

实施例4

如图3所示，在一个实施例中，一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，包括：

获取相变储热材料粉体，所述相变储热材料粉体包括：相变材料的粉体和改性剂材料的粉体，对所述相变储热材料粉体进行搅拌，获得搅拌均匀的相变储热材料粉体，将搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件，所述电池控温套件俯视面内均匀分布着圆孔，所述电池控温套件的俯视面形状为梯形，所述电池竖直放置在所述电池控温套件的圆孔中，所述相变储热材料粉体在压力5吨下闭膜。

实施例5

如图4所示，在一个实施例中，一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，包括：

获取相变储热材料粉体，所述相变储热材料粉体包括：相变材料的粉体和改性剂材料的粉体，对所述相变储热材料粉体进行搅拌，获得搅拌均匀的相变储热材料粉体，将搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件，所述电池控温套件俯视面内均匀分布着圆孔，所述电池控温套件的俯视面形状为长方形，所述电池竖直放置在所述电池控温套件的圆孔中，所述相变储热材料粉体在压力10吨下闭膜。

实施例6

如图5所示，在一个实施例中，一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，包括：

获取相变储热材料粉体，所述相变储热材料粉体包括：相变材料的粉体和改性剂材料的粉体，对所述相变储热材料粉体进行搅拌，获得搅拌均匀的相变储热材料粉体，将搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件，所述电池控温套件俯视面内均匀分布着圆孔，所述电池控温套件的俯视面形状为圆形，所述电池竖直放置在所述电池控温套件的圆孔中，所述相变储热材料粉体在压力15吨下闭膜。

实施例7

如图6所示，在一个实施例中，一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，包括：

获取相变储热材料粉体，所述相变储热材料粉体包括：相变材料的粉体和改性剂材料的粉体，对所述相变储热材料粉体进行搅拌，获得搅拌均匀的相变储热材料粉体，将搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件，所述电池控温套件剖面呈波状结构，所述电池横向放置在所述电池控温套件该波状结构的波峰之间，所述相变储热材料粉体在压力20吨下闭膜。

实施例8

在一个实施例中，一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，包括：

获取相变储热材料粉体，所述相变储热材料粉体包括：相变材料的粉体和改性剂材料的粉体，对所述相变储热材料粉体进行搅拌，获得搅拌均匀的相变储热材料粉体，将搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件，所述电池控温套件蜂窝间的壁厚，根据用于电池的散热需求确定，所述相变储热材料粉体在压力30吨下闭膜。

实施例9

在一个实施例中，一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，包括：

获取相变储热材料粉体，所述相变储热材料粉体包括：相变材料的粉体和改性剂材料的粉体，对所述相变储热材料粉体进行搅拌，获得搅拌均匀的相变储热材料粉体，将搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件，所述电池控温套件的密度，根据用于电池的所述电池控温套件防击穿的需求确定，所述相变储热材料粉体在压力40吨下闭膜。

实施例10

在一个实施例中，一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法，包括：

获取相变储热材料粉体，所述相变储热材料粉体包括：相变材料的粉体和改性剂材料的粉体，对所述相变储热材料粉体进行搅拌，获得搅拌均匀的相变储热材料粉体，将搅拌均匀的相变储热材料粉体加入到模具中进行压制，得到电池控温套件，所述电池控温套件俯视面内均匀分布着圆孔的孔径大小，根据用于电池的大小确定，所述相变储热材料粉体在压力50吨下闭膜。

实施例11

实施例4～10所述的一种基于相变储热材料的电池控温套件的压铸方法得到的电池控温套件进行了性能测试，各项指标测试结果如表1所述，在相同环境温度下测试性能如下：

表1

由表1的数据可知，本申请的一种基于相变储热材料的电池控温套件的相变焓(j/g)为40～240，吸热值高；比热容(j/(g·k))为2.0～3.0，比重(g/cc)达到了0.8～1.5，经测试发现，压力过低，电池控温套件不易成型，而随着压力的增大，外观上逐渐成型，导热系数也随之增大，因此，通过上述结果并结合成型压力情况，实施例6和实施例7的电池控温套件的所表现的成型最佳。

综上所述，上述实施方式并非是本申请的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本申请的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本申请的技术范畴。