一種降低鋰離子電池表面溫度的方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種降低鋰離子電池表面溫度的方法?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]溫度是電動汽車動力電池系統(tǒng)中最主要的參數(shù)之一，也是影響電池性能的最主要的參數(shù)，在電池的所有檢測制度中，必須注明溫度，原因就是溫度對電池性能影響比較大，包括電池的內(nèi)阻、充電性能、放電性能、安全性、壽命等。電池在工作過程中，特別是在大電流下充放電，或過充過放，會產(chǎn)生大量的熱量，電池表面溫度也會急劇上升，最終會導(dǎo)致電池?zé)崾Э?，從而發(fā)生電池容量，循環(huán)等性能下降或發(fā)生爆炸。因此，電池的散熱性能是電池性能的一個重要指標。
[0003]以最安全的LiFeP04電池為例，單體電池為5AH，3C充電過程中電池的溫升達到20°C，5C放電溫升達到25-30°C，加上環(huán)境溫度，電池表面溫度約50°C，而此時電池的內(nèi)部溫度會更高，若以更高的倍率放電或電池短路或使用其它材料的鋰離子電池，電池的表面溫度會超過50°C。
[0004]當前業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的降溫方法，主要是通過電池箱的表面材料自散熱，以及在箱體上安裝風(fēng)扇并設(shè)計通風(fēng)道。這兩種方法針對小型單個電池箱的效果尚可，但如果針對電動大巴的成組電池箱而言，特別是在夏天運行時高溫環(huán)境下的散熱效果則無法達到安全標準。
[0005]鑒于以上弊端，實有必要提供一種降低鋰離子電池表面溫度的方法以克服上述缺陷。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]本發(fā)明的目的是提供一種降低鋰離子電池表面溫度的方法，其能有效提高電池的散熱性能。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種降低鋰離子電池表面溫度的方法，其包括三個步驟，第一步:利用溶膠凝膠法合成納米Ti02粉末；第二步:將制得的Ti02粉末加入混合劑并進行球磨、分散，然后再加入丙烯酸樹脂并分散，形成涂覆劑；第三步:將涂覆劑噴涂于單體電池的鋼殼外壁上。
[0008]第一步包括以下步驟:
[0009](I)以純化學(xué)的有機鈦酸丁酯為前驅(qū)體，先將其溶于無水乙醇中，通過攪拌和添加冰醋酸或乙酰丙酮作為抑制劑，使之與鈦酸丁酯反應(yīng)形成螯合物，從而控制使鈦酸丁酯均勻水解，減小水解產(chǎn)物的團聚，得到顆粒細小且均勻的膠體溶液；
[0010](2)在溶膠中加入去離子水，使膠體粒子形成一種開放的骨架結(jié)構(gòu)，溶膠逐漸失去流動性形成凝膠；
[0011](3)在60°C的恒溫條件下對凝膠進行真空干燥，通過加熱去除凝膠中的水分、有機基團和有機溶劑，得到黃色晶體；
[0012](4)將晶體研磨后放入箱型電阻爐中，先升溫至250°C灼燒，保溫lh，再升溫至所需溫度對其進行活化，除去凝膠中的有機成分，得到白色的納米Ti02粉末。
[0013]第二步包括以下步驟:
[0014](I)將制得的Ti02粉末10-30份與硅偶聯(lián)劑0.2-0.7份球磨3_4h ；
[0015](2)向(I)中所得的產(chǎn)物加入60份水分球磨3h后再分散30min ；
[0016](3)加入丙烯酸樹脂10-40份，并分散30min。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:利用溶膠凝膠法合成納米Ti02粉末，再將制得的Ti02粉末加入混合劑并進行球磨、分散后再加入丙烯酸樹脂并分散，形成涂覆劑，最后將涂覆劑噴涂于單體電池的鋼殼外壁上，以形成一種輻射降溫隔熱材料，當電池表面溫度升高時，向外部輻射散熱從而降低電池表面溫度，另外，當外部溫度高于電池溫度時，該材料具有隔熱作用，從而保證電池具有較低的溫度，提高電池的安全性能。
【【附圖說明】】
[0018]圖1為本發(fā)明一種降低鋰離子電池表面溫度的方法的涂覆層剖面圖；
[0019]圖2為本發(fā)明一種降低鋰離子電池表面溫度的方法的涂覆層俯視圖；
【【具體實施方式】】
[0020]請參考圖1、圖2所示，下面結(jié)合實施案例對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]本發(fā)明采用如下方法，其包括三個步驟，第一步:利用溶膠凝膠法合成納米Ti02粉末；第二步:將制得的Ti02粉末加入混合劑并進行球磨、分散，然后再加入丙烯酸樹脂并分散，形成涂覆劑；第三步:將涂覆劑以電噴方式涂覆于單體電池的鋼殼外壁上。
[0022]第一步包括以下步驟:
[0023](I)以純化學(xué)的有機鈦酸丁酯Ti (0C4H9)4為前驅(qū)體，先將其溶于無水乙醇中，通過攪拌和添加冰醋酸或乙酰丙酮作為抑制劑，使之與鈦酸丁酯反應(yīng)形成螯合物，從而控制使鈦酸丁酯均勻水解，減小水解產(chǎn)物的團聚，得到顆粒細小且均勻的膠體溶液；
[0024](2)在溶膠中加入去離子水，使膠體粒子形成一種開放的骨架結(jié)構(gòu)，溶膠逐漸失去流動性形成凝膠；
[0025](3)在60°C的恒溫條件下對凝膠進行真空干燥，通過加熱去除凝膠中的水分、有機基團和有機溶劑，得到黃色晶體；
[0026](4)將晶體研磨后放入箱型電阻爐中，先升溫至250°C灼燒，保溫lh，再升溫至所需溫度對其進行活化，除去凝膠中的有機成分，得到白色的納米Ti02粉末。
[0027]第二步包括以下步驟:
[0028](I)將制得的Ti02粉末10-30份與硅偶聯(lián)劑0.2-0.7份球磨3_4h ；
[0029](2)向(I)中所得的產(chǎn)物加入60份水分球磨3h后再分散30min ；
[0030](3)加入丙烯酸樹脂10-40份，并分散30min。
[0031]第三步:將涂覆劑以電噴方式涂覆于單體電池的鋼殼外壁上。
[0032]當電池表面溫度升高時，其熱能會通過電池外殼上的涂覆劑向外部輻射散熱，從而降低電池表面溫度，另外，當所有電池的熱能散發(fā)出去并集中在電池箱內(nèi)直到箱內(nèi)溫度變高后，由于涂覆劑具有隔熱作用，亦能溫度不會回傳到電池內(nèi)，保證電池具有較低的溫度，提高電池的安全性能。
[0033]本發(fā)明一種降低鋰離子電池表面溫度的方法，并不僅僅限于說明書和實施方式中所描述，因此對于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實現(xiàn)另外的優(yōu)點和修改，故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本
[0034]發(fā)明并不限于特定的細節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。
【主權(quán)項】
1.一種降低鋰離子電池表面溫度的方法，其特征在于，該方法包括三個步驟，第一步利用溶膠凝膠法合成納米Ti02粉末；第二步將制得的Ti02粉末加入混合劑并進行球磨、分散，然后再加入丙烯酸樹脂并分散，形成涂覆劑；第三步將涂覆劑噴涂于單體電池的鋼殼外壁上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低鋰離子電池表面溫度的方法，其特征在于:所述的第一步利用溶膠凝膠法合成納米Ti02粉末，其具體包括以下步驟: (1)以純化學(xué)的有機鈦酸丁酯為前驅(qū)體，先將其溶于無水乙醇中，通過攪拌和添加冰醋酸或乙酰丙酮作為抑制劑，使之與鈦酸丁酯反應(yīng)形成螯合物，從而控制使鈦酸丁酯均勻水解，減小水解產(chǎn)物的團聚，得到顆粒細小且均勻的膠體溶液； (2)在溶膠中加入去離子水，使膠體粒子形成一種開放的骨架結(jié)構(gòu)，溶膠逐漸失去流動性形成凝膠； (3)在60°C的恒溫條件下對凝膠進行真空干燥，通過加熱去除凝膠中的水分、有機基團和有機溶劑，得到黃色晶體； (4)將晶體研磨后放入箱型電阻爐中，先升溫至250°C灼燒，保溫lh，再升溫至所需溫度對其進行活化，除去凝膠中的有機成分，得到白色的納米Ti02粉末。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低鋰離子電池表面溫度的方法，其特征在于:所述的第二步將制得的Ti02粉末加入混合劑并進行球磨、分散，然后再加入丙烯酸樹脂并分散，形成涂覆劑，包括以下步驟: (1)將制得的Τ?02粉末10-30份與硅偶聯(lián)劑0.2-0.7份球磨3_4h ； (2)向(I)中所得的產(chǎn)物加入60份水分球磨3h后再分散30min； (3)加入丙烯酸樹脂10-40份，并分散30min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低鋰離子電池表面溫度的方法，其包括三個步驟，第一步：利用溶膠凝膠法合成納米TiO2粉末；第二步：將制得的TiO2粉末加入混合劑并進行球磨、分散，然后再加入丙烯酸樹脂并分散，形成涂覆劑；第三步：將涂覆劑噴涂于單體電池的鋼殼外壁上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種降低鋰離子電池表面溫度的方法，通過將涂覆劑噴涂于單體電池的鋼殼外壁上，以形成一種輻射降溫隔熱材料，當電池表面溫度升高時，向外部輻射散熱從而降低電池表面溫度，另外，當外部溫度高于電池溫度時，該材料具有隔熱作用，從而保證電池具有較低的溫度，提高電池的安全性能。
【IPC分類】C09D133/00, C09D5/00, H01M10/613, C09D7/12
【公開號】CN104934652
【申請?zhí)枴緾N201410108008
【發(fā)明人】孫懷兵
【申請人】深圳市沃特瑪電池有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2014年3月21日