[发明专利]一种用于电池热管理的微电流自加热平板及其制备方法

权利要求书

1.一种用于电池热管理的微电流自加热平板，其特征在于：

由相变储热层和可微电流自加热的聚合物层组成，相变储热层和可微电流自加热的聚合物层的结构叠加组合，正负电极嵌入所述聚合物层中；

所述相变储热层，其中包括复合相变储能材料；

所述可微电流自加热的聚合物层，具有双导电网络结构，在直流电的驱动下一方面由导电骨架电阻发热，另一方面由导热填料形成电场式导电，激发成型塑料的极性排布方向频繁反转形成介电损耗而产生热量；

所述相变储热层，由多孔膨胀石墨粉体、相变储能材料和阻燃剂构成；

所述可微电流自加热的聚合物层，由导电骨架、导热填料、环氧树脂和阻燃剂构成；

所述用于电池热管理的微电流自加热平板的制备方法，其特征在于，包括

制备相变储热层：将阻燃剂与相变储能材料进行充分熔融共混，在熔融状态下添加膨胀石墨经超声波辅助充分混匀，再经压坯制备得到复合相变储能层；

制备可微电流自加热的聚合物层：将导热填料、阻燃剂、低粘度环氧树脂和固化剂充分混匀得到流体混合物；将导电骨架和流体混合物放置模具中，置于真空环境，使流体混合物充分进入到高导电骨架中；最后将材料至于室温下固化获得可微电流自加热的聚合物层；

制备用于电池热管理的微电流自加热平板：将上述制备的相变储热层与可微电流自加热的聚合物层放置模具中45~75℃热压成型获得用于电池热管理的微电流自加热平板；

所述相变储能材料为石蜡、聚乙二醇、脂肪酸及其低共熔混合物、1-十二烷醇、1-十四烷醇、棕榈酸丙酯、硬脂酸甲酯、乙二醇二硬脂酸酯、乙酰胺、十二烷基碳酸酯、碳酸十四烷基酯、十六烷基碳酸酯和十八烷基碳酸酯中的一种；

所述导电骨架为石墨烯基多孔气凝胶、碳纳米管多孔气凝胶、MXene基多孔气凝胶、石墨碳毡或碳纤维毡导热材料中的一种；

制备相变储热层中，添加阻燃剂、相变储能材料和膨胀石墨的质量百分比为0-5：30-60：35-65。

2.如权利要求1所述用于电池热管理的微电流自加热平板的制备方法，其特征在于：

所述导热填料为石墨烯粉体、多壁碳纳米管粉体、MXene粉体、膨胀石墨粉体、炭黑粉体、氧化铝粉体、氮化铝粉体、氮化硅粉体中的一种或几种。

3.如权利要求1所述用于电池热管理的微电流自加热平板的制备方法，其特征在于：所述制备可微电流自加热的聚合物层中，所添加导热填料粉体、阻燃剂、低粘度环氧树脂和固化剂的质量百分比为0~5：0~5：50~90：10~50。

4.如权利要求1所述用于电池热管理的微电流自加热平板的制备方法，其特征在于：所述制备流体混合物需搅拌0.5~2h。