绝缘相变储能模块制造技术

本发明专利技术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。可起到较佳的阻燃及绝缘效果。

【技术实现步骤摘要】
绝缘相变储能模块


[0001]本专利技术涉及相变储能模块
，尤其涉及耐阻燃的绝缘相变储能模块。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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

[0004]基于上述问题，本专利技术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。
[0005]为实现上述目的，本专利技术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。
[0006]本专利技术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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
具体实施方式
[0016]本专利技术的绝缘相变储能模块可用于多个
，尤其适用于电子元器件中的绝缘传热及蓄热。
[0017]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。其中，绝缘外壳为阻燃塑料外壳或外表面附绝缘件的金属外壳。
[0018]作为本专利技术的一技术方案，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。优选的，阻燃塑料外壳的材质为聚四氟乙烯、改性聚苯醚或液晶聚合物。阻燃塑料外壳采用热熔胶或密封胶进行密封。阻燃塑料外壳的厚度为0.02～0.3mm，作为示例，阻燃塑料外壳的厚度可以但不限于为0.02mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm。
[0019]作为本专利技术的一技术方案，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，优选的，金属外壳的材质为铝合金、不锈钢或碳素钢，采用金属外壳可进一步提高传热能力，同时使材料具有抗阻燃性。金属外壳的厚度为0.1～0.5mm，优选的，金属外壳的厚度为0.1～0.3mm。作为示例，金属外壳的厚度可以但不限于为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm。金属外壳采用焊接或密封胶进行密封。密封胶的材质可为环氧树脂类、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、硅橡胶、聚氨酯等市面上存在的密封胶。优选的，金属外壳采用环氧树脂类、硅橡胶、聚氨酯进行密封。
[0020]作为本专利技术的一技术方案，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。优选的，绝缘件为PI膜、绝缘胶带、硅胶帽套或导热绝缘软胶。其中，三防漆的材质可以但不限于为丙烯酸、聚氨酯或硅油。导热绝缘软胶的材质为聚氨酯、硅酮等。
[0021]作为本专利技术的一技术方案，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。
[0022]作为本专利技术的一技术方案，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，优选为相变温度为40～80℃的石蜡及其衍生物。石蜡及其衍生物的焓值为200～250J/g，作为示例，石蜡及其衍生物的焓值可以但不限于为200J/g、210J/g、220J/g、230J/g、240J/g、250J/g。脂肪醇及其衍生物的焓值为150～200J/g，作为示例，脂肪醇及其衍生物的焓值可以但不限于为150J/g、160J/g、170J/g、180J/g、190J/g、200J/g。脂肪酸及其衍生物的焓值为140～230J/g，作为示例，脂肪酸及其衍生物的焓值可以但不限于为140J/g、150J/g、160J/g、170J/g、180J/g、190J/g、200J/g、210J/g、220J/g、230J/g。
[0023]作为本专利技术的一技术方案，导热填料可为0，即相变储能材料仅包括有机相变材料。也可大于0而小于等于25wt.％的相变储能材料，作为优选，导热填料占相变储能材料的量可小于等于15wt.％，可使制得相变储能材料的蓄热量与纯有机相变材料相比可保持为原来的80％～100％。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。铝、铜、银可为粉末状或线状。优选的，导热填料为膨胀石墨和/或碳纳米管。膨胀石墨和碳纳米管具有高比表面积的多孔结构，能够吸附石蜡，降低石蜡的流动性，使其不易泄漏，并且导热系数高，能够大幅提高相变储能材料的传热能力，确保热量能及时传递到石蜡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明强，张孟蝶，钟小娟，
申请(专利权)人：东莞市博恩复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：