本發(fā)明的目的在于提出一種阻燃型定型相變材料，尤其涉及鋰離子散熱的相變材料，以及制備該復(fù)合相變材料的方法，解決鋰離子電池模組溫度過高時，發(fā)生泄漏甚至自燃的現(xiàn)象。
背景技術(shù)：
由于相變材料可通過其相變過程，吸收或者放出大量的熱能，并且在相變過程中處于等溫、可控溫度范圍廣等優(yōu)點，可用于解決熱量供應(yīng)過多和過低的矛盾，是提高能源利用效率和保護環(huán)境的重要技術(shù)，已經(jīng)成為儲熱技術(shù)領(lǐng)域研究中的熱點問題。尤其針對鋰離子動力電池模塊，它既能通過相變過程對鋰離子模塊中的單體電芯進行均溫，又可以防止鋰離子電池溫度過高發(fā)生自燃現(xiàn)象，是一種較為理想的散熱材料，其潛熱值大、無腐蝕性、不可燃燒、穩(wěn)定性高等，在恒溫控制領(lǐng)域，如太陽能利用、電池散熱、建筑保暖等方面已有廣泛的應(yīng)用，是目前重要的散熱方式。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種阻燃定型儲能材料及其制備方法，尤其是用于鋰電池散熱的相變材料以及制備該復(fù)合相變材料的方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：一種阻燃定型儲能材料，包括如下組分：20份環(huán)氧樹脂基體，49份石蠟，1份石墨和30份復(fù)合阻燃劑，所述份數(shù)均為重量份；所述環(huán)氧樹脂基體包括環(huán)氧樹脂和固化劑，所述復(fù)合阻燃劑包括多磷酸銨，成炭劑以及紅磷。
優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂基體中環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比為1：2。
優(yōu)選的，所述復(fù)合阻燃劑中紅磷、多磷酸銨、成炭劑的質(zhì)量比例為5：4：1。
優(yōu)選的，所述石蠟的碳分子量為5-6個。
優(yōu)選的，所述石墨是膨脹石墨。
優(yōu)選的，所述紅磷的顆粒大小在50-100um。
一種阻燃定型儲能材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
s1：將石蠟放入容器中加熱至全部液態(tài)得到液體石蠟；
s2：向步驟s1所得的液體石蠟加入適量的石墨進行攪拌，使液體石蠟與石墨充分混合，得到石蠟和石墨的均勻混合液；
s3：將步驟s2所得的石蠟和石墨的均勻混合液保持溫度在60-80℃中的某一特定值，加入復(fù)合阻燃劑進行攪拌，攪拌速度控制在500-1000rad/min，得到石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液；
s4：向步驟s3得到的石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液加入環(huán)氧樹脂進行攪拌，攪拌速度控制在1500-2500rad/min，攪拌時間20-30min后，將混合液保存在70-90℃的溫度下保溫24h，得到阻燃定型儲能材料。
優(yōu)選的，所述石墨為膨脹石墨，所述石墨是把鱗片石墨在650-900℃高溫爐下膨化而成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明的提供的阻燃型定型相變材料，可加工成任意形狀，不僅適合圓柱形鋰離子電池的散熱，而且適合方形圓柱形鋰離子電池的散熱，定型結(jié)構(gòu)避免了相變過程發(fā)生析出而導(dǎo)致使用壽命下降。(2)本發(fā)明的復(fù)合相變材料，具有良好的穩(wěn)定性和導(dǎo)熱率，腐蝕性小，所用阻燃劑均為綠色無污染阻燃劑，潛熱值可達到110-130j/g，相變時的宏觀形態(tài)穩(wěn)定。(3)本發(fā)明提供的阻燃型定型相變材料，可安全應(yīng)用于鋰電池散熱，即可對電池模組進行散熱，同時也能提高電池箱的整體安全性能。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實施例一
一種阻燃定型儲能材料，包括如下組分：20份環(huán)氧樹脂基體，49份石蠟，1份石墨和30份復(fù)合阻燃劑，所述份數(shù)均為重量份；所述環(huán)氧樹脂基體包括環(huán)氧樹脂和固化劑，所述復(fù)合阻燃劑包括多磷酸銨，成炭劑以及紅磷。
其中，所述環(huán)氧樹脂基體中環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比為1：2，所述復(fù)合阻燃劑中紅磷、多磷酸銨、成炭劑的質(zhì)量比例為5：4：1，所述石蠟的碳分子量為5-6個，所述石墨是膨脹石墨，所述紅磷的顆粒大小在50-100um。
實施例二
一種阻燃定型儲能材料，包括如下組分：20份環(huán)氧樹脂基體，49份石蠟，1份石墨和30份復(fù)合阻燃劑，所述份數(shù)均為重量份；所述環(huán)氧樹脂基體包括環(huán)氧樹脂和固化劑，所述復(fù)合阻燃劑包括多磷酸銨，成炭劑以及紅磷。
其中，所述環(huán)氧樹脂基體中環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比為1：2，所述復(fù)合阻燃劑中紅磷、多磷酸銨、成炭劑的質(zhì)量比例為5：4：1，所述石蠟的碳分子量為5個，所述石墨是膨脹石墨，所述紅磷的顆粒大小在50um。
實施例三
一種阻燃定型儲能材料，包括如下組分：20份環(huán)氧樹脂基體，49份石蠟，1份石墨和30份復(fù)合阻燃劑，所述份數(shù)均為重量份；所述環(huán)氧樹脂基體包括環(huán)氧樹脂和固化劑，所述復(fù)合阻燃劑包括多磷酸銨，成炭劑以及紅磷。
其中，所述環(huán)氧樹脂基體中環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比為1：2，所述復(fù)合阻燃劑中紅磷、多磷酸銨、成炭劑的質(zhì)量比例為5：4：1，所述石蠟的碳分子量為6個，所述石墨是膨脹石墨，所述紅磷的顆粒大小在100um。
實施例四
一種阻燃定型儲能材料，包括如下組分：20份環(huán)氧樹脂基體，49份石蠟，1份石墨和30份復(fù)合阻燃劑，所述份數(shù)均為重量份；所述環(huán)氧樹脂基體包括環(huán)氧樹脂和固化劑，所述復(fù)合阻燃劑包括多磷酸銨，成炭劑以及紅磷。
其中，所述環(huán)氧樹脂基體中環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比為1：2，所述復(fù)合阻燃劑中紅磷、多磷酸銨、成炭劑的質(zhì)量比例為5：4：1，所述石蠟的碳分子量為5個，所述石墨是膨脹石墨，所述紅磷的顆粒大小在100um。
實施例五
一種阻燃定型儲能材料的制備方法，包括如下步驟：
s1：將石蠟放入容器中加熱至全部液態(tài)得到液體石蠟；
s2：向步驟s1所得的液體石蠟加入適量的石墨進行攪拌，使液體石蠟與石墨充分混合，得到石蠟和石墨的均勻混合液；
s3：將步驟s2所得的石蠟和石墨的均勻混合液保持溫度在60-80℃中的某一特定值，加入復(fù)合阻燃劑進行攪拌，攪拌速度控制在500-1000rad/min，得到石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液；
s4：向步驟s3得到的石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液加入環(huán)氧樹脂進行攪拌，攪拌速度控制在1500-2500rad/min，攪拌時間20-30min后，將混合液保存在70-90℃的溫度下保溫24h，得到阻燃定型儲能材料。
優(yōu)選的，所述石墨為膨脹石墨，所述石墨是把鱗片石墨在650-900℃高溫爐下膨化而成。
實施例六
一種阻燃定型儲能材料的制備方法，包括如下步驟：
s1：將石蠟放入容器中加熱至全部液態(tài)得到液體石蠟；
s2：向步驟s1所得的液體石蠟加入適量的石墨進行攪拌，使液體石蠟與石墨充分混合，得到石蠟和石墨的均勻混合液；
s3：將步驟s2所得的石蠟和石墨的均勻混合液保持溫度在60℃中的某一特定值，加入復(fù)合阻燃劑進行攪拌，攪拌速度控制在500rad/min，得到石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液；
s4：向步驟s3得到的石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液加入環(huán)氧樹脂進行攪拌，攪拌速度控制在1500rad/min，攪拌時間20min后，將混合液保存在70℃的溫度下保溫24h，得到阻燃定型儲能材料。
優(yōu)選的，所述石墨為膨脹石墨，所述石墨是把鱗片石墨在650℃高溫爐下膨化而成。
實施例七
一種阻燃定型儲能材料的制備方法，包括如下步驟：
s1：將石蠟放入容器中加熱至全部液態(tài)得到液體石蠟；
s2：向步驟s1所得的液體石蠟加入適量的石墨進行攪拌，使液體石蠟與石墨充分混合，得到石蠟和石墨的均勻混合液；
s3：將步驟s2所得的石蠟和石墨的均勻混合液保持溫度在80℃中的某一特定值，加入復(fù)合阻燃劑進行攪拌，攪拌速度控制在1000rad/min，得到石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液；
s4：向步驟s3得到的石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液加入環(huán)氧樹脂進行攪拌，攪拌速度控制在2500rad/min，攪拌時間30min后，將混合液保存在90℃的溫度下保溫24h，得到阻燃定型儲能材料。
優(yōu)選的，所述石墨為膨脹石墨，所述石墨是把鱗片石墨在900℃高溫爐下膨化而成。
實施例八
一種阻燃定型儲能材料的制備方法，包括如下步驟：
s1：將石蠟放入容器中加熱至全部液態(tài)得到液體石蠟；
s2：向步驟s1所得的液體石蠟加入適量的石墨進行攪拌，使液體石蠟與石墨充分混合，得到石蠟和石墨的均勻混合液；
s3：將步驟s2所得的石蠟和石墨的均勻混合液保持溫度在60℃中的某一特定值，加入復(fù)合阻燃劑進行攪拌，攪拌速度控制在1000rad/min，得到石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液；
s4：向步驟s3得到的石蠟、膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑的混合液加入環(huán)氧樹脂進行攪拌，攪拌速度控制在1500rad/min，攪拌時間30min后，將混合液保存在80℃的溫度下保溫24h，得到阻燃定型儲能材料。
優(yōu)選的，所述石墨為膨脹石墨，所述石墨是把鱗片石墨在800℃高溫爐下膨化而成。
下面將詳述復(fù)合相變材料的制備方法；
將石蠟放入容器中加熱至全部液態(tài)，加入適量的膨脹石墨進行攪拌，使液體石蠟與膨脹石墨充分混合，得到石蠟和膨脹石墨的均勻混合液后，保持溫度在60-80℃的某一特定值，
將混合后的混合溶液中加入復(fù)合阻燃劑進行攪拌，攪拌速度控制在500-1000rad/min；
將得到的石蠟，膨脹石墨和復(fù)合阻燃劑混合液，加入環(huán)氧樹脂進行攪拌，攪拌速度控制在1500-2500rad/min；攪拌時間20-30min后，將混合液保存在70-90℃的溫度下保溫24h；
通過上述步驟制得的阻燃型定型相變材料形態(tài)穩(wěn)定、阻燃效果優(yōu)良，潛熱值可達到110-130j/g。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。