绝缘相变储能模块的制作方法

文档序号:34449345发布日期:2023-06-13 13:26阅读:44来源:国知局

本发明涉及相变储能模块,尤其涉及耐阻燃的绝缘相变储能模块。


背景技术:

1、相变储能技术是利用材料在发生相变时吸收或释放大量的热能,并保持自身温度基本不变的特性,将热量储蓄起来的技术方法。将该技术应用于在电池组、快充、5g通信、超级电容器、电动汽车的启停等瞬时大功率的场景下,可降低电子元器件热峰值,使热源温度维持在一定的工作温度范围内,保障使用的安全性,并延长寿命。通常相变储能材料分为有机类和无机类,无机类导热系数高、阻燃性好,但有腐蚀性,易产生过冷和相分离,有机类相变材料蓄热能力好,无腐蚀性、无过冷和相分离,但导热系数较低,易燃。

2、目前,应用最为广泛是有机相变材料,但在电子元器件中应用有机相变材料仍面临以下难题:固-液相变过程中易发生泄露、传热效率低、易燃、绝缘性差。为提高有机相变材料的传热能力并解决泄露问题,多采用高导热多孔材料吸附相变材料的技术方法,而高导热的多孔材料多为碳材料,不能解决阻燃和绝缘性差的问题,而且为了防止相变材料泄露还会降低相变材料的含量,导致材料的蓄热能力将大大下降。


技术实现思路

1、基于上述问题,本发明的目的在于提供一种绝缘相变储能模块。此绝缘相变储能模块中有机相变材料不易泄露、传热效率高、阻燃,具有较高的蓄热能力和良好的绝缘性,可满足电子元器件应用中对相变材料高效传热、蓄热和绝缘的需求。

2、为实现上述目的,本发明提供了一种绝缘相变储能模块,包括绝缘外壳和密封于所述绝缘外壳中的相变储能材料,所述相变储能材料包括有机相变材料和占所述相变储能材料0~25wt.%的导热填料,所述绝缘外壳为阻燃塑料外壳或外表面附绝缘件的金属外壳。

3、本发明通过将相变储能材料密封于绝缘外壳中,可有效防止相变储能材料中有机相变材料的泄漏。相变储能材料包括有机相变材料和导热填料,可大大提高传热能力,两者复合后控温效果更佳。采用阻燃塑料外壳或外表面附绝缘件的金属外壳作为绝缘外壳,可起到较佳的阻燃及绝缘效果。

4、在一些技术方案中,所述有机相变材料包括石蜡及其衍生物、脂肪醇及其衍生物和脂肪酸及其衍生物中的至少一种。

5、在一些技术方案中,所述石蜡及其衍生物的焓值为200~250j/g,所述脂肪醇及其衍生物的焓值为150~200j/g,所述脂肪酸及其衍生物的焓值为140~230j/g。

6、在一些技术方案中,所述导热填料包括膨胀石墨、石墨烯、氧化石墨烯、碳纤维、碳纳米管、氧化铝、氮化硼、氮化铝、碳化硅、铝、铜、银和金属有机框架材料中的至少一种。

7、在一些技术方案中,所述阻燃塑料外壳的材质包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、改性聚苯醚和液晶聚合物中的至少一种。

8、在一些技术方案中,所述塑料外壳采用热熔胶或密封胶进行密封。

9、在一些技术方案中,所述金属外壳的材质为铜及其合金、铝及其合金、不锈钢、碳素钢、镀锌钢板或镀锡钢板。

10、在一些技术方案中,所述金属外壳采用焊接或密封胶进行密封。

11、在一些技术方案中,所述绝缘件为pi膜、绝缘胶带、三防漆、热塑套管、硅胶帽套或导热绝缘软胶。

12、在一些技术方案中,所述金属外壳的厚度为0.1~0.5mm,所述阻燃塑料外壳的厚度为0.02~0.3mm。



技术特征:

1.一种绝缘相变储能模块,其特征在于,包括绝缘外壳和密封于所述绝缘外壳中的相变储能材料,所述相变储能材料包括有机相变材料和占所述相变储能材料0~25wt.%的导热填料,所述绝缘外壳为阻燃塑料外壳或外表面附绝缘件的金属外壳。

2.根据权利要求1所述的绝缘相变储能模块,其特征在于,所述有机相变材料包括石蜡及其衍生物、脂肪醇及其衍生物和脂肪酸及其衍生物中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的绝缘相变储能模块,其特征在于,所述石蜡及其衍生物的焓值为200~250j/g,所述脂肪醇及其衍生物的焓值为150~200j/g,所述脂肪酸及其衍生物的焓值为140~230j/g。

4.根据权利要求1所述的绝缘相变储能模块,其特征在于,所述导热填料包括膨胀石墨、石墨烯、氧化石墨烯、碳纤维、碳纳米管、氧化铝、氮化硼、氮化铝、碳化硅、铝、铜、银和金属有机框架材料中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的绝缘相变储能模块,其特征在于,所述阻燃塑料外壳的材质包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、改性聚苯醚和液晶聚合物中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的绝缘相变储能模块,其特征在于,所述塑料外壳采用热熔胶或密封胶进行密封。

7.根据权利要求1所述的绝缘相变储能模块,其特征在于,所述金属外壳的材质为铜及其合金、铝及其合金、不锈钢、碳素钢、镀锌钢板或镀锡钢板。

8.根据权利要求7所述的绝缘相变储能模块,其特征在于,所述金属外壳采用焊接或密封胶进行密封。

9.根据权利要求1所述的绝缘相变储能模块,其特征在于,所述绝缘件为pi膜、绝缘胶带、三防漆、热塑套管、硅胶帽套或导热绝缘软胶。

10.根据权利要求1所述的绝缘相变储能模块,其特征在于,所述金属外壳的厚度为0.1~0.5mm,所述阻燃塑料外壳的厚度为0.02~0.3mm。


技术总结
本发明提供了一种绝缘相变储能模块,包括绝缘外壳和密封于绝缘外壳中的相变储能材料。相变储能材料包括有机相变材料和占相变储能材料0~25wt.%的导热填料。绝缘外壳为阻燃塑料外壳或外表面附绝缘件的金属外壳。将相变储能材料密封于绝缘外壳中,可有效防止相变储能材料中有机相变材料的泄漏。相变储能材料包括有机相变材料和导热填料,可大大提高传热能力,两者复合后控温效果更佳。采用阻燃塑料外壳或外表面附绝缘件的金属外壳作为绝缘外壳,可起到较佳的阻燃及绝缘效果。

技术研发人员:徐明强,张孟蝶,钟小娟
受保护的技术使用者:东莞市博恩复合材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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