泡沫铝基复合相变材料及其制备方法、冷却隔板以及电动汽车电池箱技术

本发明专利技术公开了泡沫铝基复合相变材料及其制备方法、冷却隔板以及电动汽车电池箱。其中，泡沫铝基复合相变材料包括：泡沫铝基体；以及相变材料，所述相变材料负载在所述泡沫铝基体上，所述相变材料包括石蜡和石墨。该泡沫铝基复合相变材料的密度低，且具有优秀的高碰撞吸能性能、防火性能和隔音降噪性能，应用范围广泛。

Foamed aluminum based composite phase change material and its preparation method, cooling clapboard and electric vehicle battery case

The invention discloses a foam aluminum based composite phase change material and a preparation method thereof, a cooling baffle plate and an electric vehicle battery box. Among them, foamed aluminum based composite phase change materials include foam aluminum matrix and phase change material, and the phase change material is loaded on the foam aluminum substrate, and the phase change material comprises paraffin and graphite. The foam aluminum matrix composite phase change material has low density, excellent high impact energy absorption, fire resistance, sound insulation and noise reduction performance, and has wide application range.

【技术实现步骤摘要】
泡沫铝基复合相变材料及其制备方法、冷却隔板以及电动汽车电池箱
本专利技术涉及材料领域，具体而言，本专利技术涉及泡沫铝基复合相变材料及其制备方法、冷却隔板以及电动汽车电池箱。
技术介绍
提高车载电池的能量密度是解决续航里程不足问题的方式之一，但受基础科学和材料、工艺技术的制约，电池能量密度的提升存在边界效应，已很难大幅度提升新能源汽车的续航能力。实验证明，若汽车整车重量降低10％，能耗效率可提高6％～8％。提升电池热管理能力，能够在现有基础上增加新能源汽车的续航里程。泡沫铝是一种新型的具有吸能特性的多孔材料，它以铝或铝合金为基体，由金属骨架和孔隙(空气)作为复合相，这种材料中含有大量的胞元结构和分布可控的孔洞。泡沫铝材料的多孔结构，决定了其具有一些良好性能。然而，现有的泡沫铝材料仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出泡沫铝基复合相变材料及其制备方法、冷却隔板以及电动汽车电池箱。该泡沫铝基复合相变材料的密度低，且具有优秀的高碰撞吸能性能、防火性能和隔音降噪性能，应用范围广泛。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种泡沫铝基复合相变材料。根据本专利技术的实施例，该泡沫铝基复合相变材料包括：泡沫铝基体；以及相变材料，所述相变材料负载在所述泡沫铝基体上，所述相变材料包括石蜡和石墨。本专利技术的泡沫铝基复合相变材料，通过采用包括石蜡和石墨的相变材料负载至泡沫铝材料的孔洞结构中，利用相变材料发生相变时需要吸收或放出大量热量(即相变焓大)的性质来储存或放出热能，使泡沫铝基复合相变材料获得了优秀的调整环境温度的性能。与此同时，泡沫铝基体具有密度小、耐高温、抗腐蚀、高碰撞吸能性能、防火性能和隔音降噪性能强的优点。另外，根据本专利技术上述实施例的泡沫铝基复合相变材料还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述泡沫铝基体的空占比为80～90％。在本专利技术的一些实施例中，所述相变材料中，所述石蜡与所述石墨的质量比为(2～6):1。在本专利技术的一些实施例中，所述相变材料中，所述石蜡与所述石墨的质量比为4:1。在本专利技术的一些实施例中，所述泡沫铝基体与所述相变材料的质量比为(1～5):40。在本专利技术的一些实施例中，所述泡沫铝基体与所述相变材料的质量比为3:40。在本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种制备上述实施例的泡沫铝基复合相变材料的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)提供泡沫铝基体；(2)将相变材料加热至熔融，并对所述泡沫铝基体进行浸渍，得到所述泡沫铝基复合相变材料。由此，该方法可以简便高效地制备得到前面实施例所述的泡沫铝基复合相变材料。另外，根据本专利技术上述实施例的制备泡沫铝基复合相变材料的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述加热在80～90℃下进行。在本专利技术的一些实施例中，所述浸渍进行的时间不小于15min。在本专利技术的再一方面，本专利技术提出了一种冷却隔板。根据本专利技术的实施例，该冷却隔板由上述实施例的泡沫铝基复合相变材料形成。由此，该冷却隔板的密度小、重量轻，且具有优秀的调整环境温度性能、高碰撞吸能性能、防火性能和隔音降噪性能，应用范围广泛。另外，根据本专利技术上述实施例的冷却隔板还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述冷却隔板进一步包括：包覆层，所述包覆层形成在所述冷却隔板的至少一部分外表面。在本专利技术的又一方面，本专利技术提出了一种电动汽车电池箱。根据本专利技术的实施例，该电动汽车电池箱包括：多个电池模组，相邻两个所述电池模组之间设有上述实施例的冷却隔板。该电动汽车电池箱通过在电池模组之间设置上述实施例的冷却隔板，可以有效调整、控制工作源或材料周围的环境温度，电池热管理效果好。另外，上述实施例的冷却隔板具有优秀的高碰撞吸能特性，能够有效降低电池虚接、螺丝松动等情况导致电池模组碰撞起火的概率，有效避免电动汽车电池发生自燃，提高电动汽车的安全性能。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的电动汽车电池箱的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。专利技术人在对车载电池热管理能力的研究中发现，提高车载电池的能量密度是解决续航里程不足问题的方式之一，但受基础科学和材料、工艺技术的制约，电池能量密度的提升存在边界效应，已很难大幅度提升新能源汽车的续航能力。实验证明，若汽车整车重量降低10％，能耗效率可提高6％～8％。提升电池热管理能力，能够在现有基础上增加新能源汽车的续航里程。泡沫铝是一种新型的具有吸能特性的多孔材料，它以铝或铝合金为基体，由金属骨架和孔隙(空气)作为复合相，这种材料中含有大量的胞元结构和分布可控的孔洞。泡沫铝材料的多孔结构，决定了其具有一些良好性能。然而，现有的泡沫铝材料仍有待改进。鉴于此，在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种泡沫铝基复合相变材料。根据本专利技术的实施例，该泡沫铝基复合相变材料包括：泡沫铝基体；以及相变材料，所述相变材料负载在所述泡沫铝基体上，所述相变材料包括石蜡和石墨。专利技术人发现，石蜡和石墨材料的来源广泛，廉价易得，二者复配所得相变材料具有很高的相变焓，从而具有优秀的储热、放热性能，能够满足在不同应用场景下调整环境温度的需要，例如调整、控制电动汽车电池箱中工作源或材料周围的环境温度。另外，石蜡和石墨相对于其他常见的相变材料的适用范围更为广泛，石蜡具有储热密度高(约200kJ/kg)、相变温度范围广、过冷程度小、无相分离等优点。但是，石蜡的导热能力差(导热系数约0.2W/(m·K))，这极大地限制了其应用。专利技术人意外地发现，通过将石蜡与石墨混合，得到的石蜡/石墨复合物具有高导热特性，能够更快地吸收热，调节温度的能力更强(例如将采用该相变材料的泡沫铝基复合相变材料制成电动汽车电池箱的冷却隔板，电池箱中电池单元的温度更为均匀)。另外，石蜡/石墨复合物还具备良好的热机械性能。本专利技术的泡沫铝基复合相变材料，通过采用包括石蜡和石墨的相变材料负载至泡沫铝材料的孔洞结构中，利用相变材料发生相变时需要吸收或放出大量热量(即相变焓高)的性质来储存或放出热能，使泡沫铝基复合相变材料获得了优秀的调整环境温度的性能。与此同时，泡沫铝基体具有密度小、耐高温、抗腐蚀、高碰撞吸能性能、防火性能和隔音降噪性能强的优点。根据本专利技术的一些实施例，上述泡沫铝基体的空占比为80～90％。由此，泡沫铝基体具有较高的孔隙率，可以为相变材料提供足够的容纳空间，可以负载的相变材料含量高，从而确保泡沫铝基复合相变材料具有优秀的储热、放热性能。如果泡沫铝基体的空占比过低，则难以负载足够量的相变材料，导致复合材料储热、放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫铝基复合相变材料，其特征在于，包括：泡沫铝基体；以及相变材料，所述相变材料负载在所述泡沫铝基体上，所述相变材料包括石蜡和石墨。

【技术特征摘要】
1.一种泡沫铝基复合相变材料，其特征在于，包括：泡沫铝基体；以及相变材料，所述相变材料负载在所述泡沫铝基体上，所述相变材料包括石蜡和石墨。2.根据权利要求1所述的泡沫铝基复合相变材料，其特征在于，所述泡沫铝基体的空占比为80～90％。3.根据权利要求1所述的泡沫铝基复合相变材料，其特征在于，所述相变材料中，所述石蜡与所述石墨的质量比为(2～6):1。4.根据权利要求1～3任一项所述的泡沫铝基复合相变材料，其特征在于，所述泡沫铝基体与所述相变材料的质量比为(1～5):40。5.一种制备权利要求1～4任一项所述的泡沫铝基复合相变材料的方法，其特征在于，包括：(1)提供泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，张春林，王习文，张海娟，郭思达，魏洪革，聂帅，马腾飞，
申请(专利权)人：北京海纳川汽车部件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11