本發(fā)明涉及新能源車電池領(lǐng)域,具體來說是電池控溫用的正溫度系數(shù)復(fù)合材料。
背景技術(shù):
隨著我國新能源汽車銷量的不斷攀升,以及電池技術(shù)的不斷更新。作為新能源汽車的心臟——?jiǎng)恿﹄姵?,其使用性能也受到了越來越的關(guān)注。
新能源車的電池一般都是由于電池組構(gòu)成的,但是相對(duì)于傳統(tǒng)的汽車,新能源車的電池溫度使用有嚴(yán)格的限制,通常情況下最佳的充電和放電溫度都在一個(gè)較窄的溫度范圍內(nèi),而正溫度系數(shù)的加熱器能夠有效的控制電池溫度。
正溫度系數(shù)(PTC)高分子復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備、移動(dòng)電話、電池組、遠(yuǎn)程通訊和網(wǎng)絡(luò)裝備、變壓器、工業(yè)控制設(shè)備、汽車及其它電子產(chǎn)品中,起到過電流或過溫保護(hù)的作用。
PTC復(fù)合材料主要含有聚合物和導(dǎo)電顆粒,其特點(diǎn)在于該材料的電阻率在
較窄的溫度范圍內(nèi)(聚合物玻璃化溫度附近)會(huì)隨著溫度的升高而急劇增加,在這段較窄的溫度附近可以突然增加幾個(gè)甚至十幾個(gè)數(shù)量級(jí),借助于這種電阻率隨溫度的變化關(guān)系,該正溫度系數(shù)復(fù)合材料可實(shí)現(xiàn)過電流或過溫保護(hù)的目的,NTC 現(xiàn)象的出現(xiàn)不僅使 PTC 材料的電性能發(fā)生不可逆的變化,而且在材料的使用過程中會(huì)因材料溫度過高而失效,甚至起火燃燒。為克服其 NTC 效應(yīng),現(xiàn)有一般采用輻照交聯(lián)的方式對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行處理,輻照引發(fā)材料發(fā)生交聯(lián),形成大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),限制了導(dǎo)電粒子的性能的發(fā)揮。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述存在的問題,提供一種#,并列的加熱帶安裝時(shí),加熱帶帶體上的上接口和相鄰加熱帶的下接口相互銜接,減小的并列的加熱帶之間的縫隙,達(dá)到防水的效果。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開了一種新能源汽車電池用正溫度系數(shù)導(dǎo)電復(fù)合材料,包括聚合物基體、導(dǎo)電材料以及一種熔融溫度大于聚合物基體的添加劑,其特征在于,所述的添加劑包括重復(fù)單元:
其中,所述的R1、R2、R3,R4選自氫基、鹵基、烷基、鹵甲基、羥基。
作為優(yōu)選,R4為羥基。
作為優(yōu)選,所述的R3為三氟甲基。所述的R4可以為為三氟甲基。
所述的R3可以為羥基,所述的添加劑的重復(fù)單元數(shù)平均小于20000個(gè)。
添加劑可以按照如下的方法制備:在制備的時(shí)候,需要人為的控制吡啶甲酰胺的單體和甲醛的單體配比以及根據(jù)單體需要配置合適的溶劑,在具體的操作當(dāng)中,根據(jù)吡啶甲酰胺上酰胺基的基團(tuán)數(shù),酰胺基上的基團(tuán)數(shù)為N,則吡啶甲酰胺的單體和甲醛的單體摩爾比控制在(1:1)-(1/N-1),已生成相應(yīng)的預(yù)聚物。以下為一個(gè)可操作的制備方案:
步驟1:按照配方將甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜當(dāng)中,加入稀釋劑,稀釋劑的量可根據(jù)需要自由選擇,是本領(lǐng)域比較常見的量,用六次甲基四胺調(diào)節(jié)PH至中性,升值至50攝氏度,加入相應(yīng)的吡啶甲酰胺的單體,繼續(xù)升溫至60攝氏度,這時(shí)候可以停止加入,反應(yīng)物會(huì)自動(dòng)升溫,將其溫度保持在80-100攝氏度之間即可,測定水溶液的水?dāng)?shù),以1:3份水,呈現(xiàn)牛乳液狀為反應(yīng)重點(diǎn),用三乙醇胺和水將溶液PH調(diào)整到10或者9-11即可,攪拌。
步驟2:將上述的樹脂溶液加入到預(yù)熱至70℃以上的捏合機(jī)中,加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅,捏合80分鐘左右,用吸風(fēng)管使水散發(fā)。冷卻、干燥,直至含水量在3%以下為止。
步驟3:將步驟2的樹脂塊粉碎、制成20目以上粉末,制成壓塑粉。
其中所述的導(dǎo)電材料為金屬導(dǎo)電材料或者陶瓷導(dǎo)電材料。
所述的聚合物基體選自酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮。所述的金屬導(dǎo)電材料選自鐵粉、銅粉、鋁粉、鎳粉,所述的陶瓷導(dǎo)電材料選自碳化鈦、碳化硅、碳化鎢、氮化硅、氮化鈦。
本發(fā)明提供的復(fù)合材料作為正溫度系數(shù)導(dǎo)電材料在使用的時(shí)候更加的穩(wěn)定,聚合物不會(huì)出現(xiàn)老化、內(nèi)部高分子鏈斷裂,有小分子釋放出等各種負(fù)面作用,同時(shí)電阻率更加的溫度,在工作溫度下無NTC效應(yīng)。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
具體實(shí)施例1:本實(shí)施例公開了一種新能源汽車電池用正溫度系數(shù)導(dǎo)電復(fù)合材料,包括聚合物基體、導(dǎo)電材料以及一種熔融溫度大于聚合物基體的添加劑,其特征在于,所述的添加劑包括重復(fù)單元,根據(jù)重復(fù)單元也判定所需要的是甲醛和何種單體。
其中,所述的添加劑的重復(fù)單元數(shù)平均小于20000個(gè),其中添加劑的制備方法如下:
步驟1:按照配方將甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜當(dāng)中,加入稀釋劑,稀釋劑的量可根據(jù)需要自由選擇,是本領(lǐng)域比較常見的量,用六次甲基四胺調(diào)節(jié)PH至中性,升值至50攝氏度,加入和甲醛摩爾比為1:1的吡啶甲酰胺的單體,繼續(xù)升溫至60攝氏度,這時(shí)候可以停止加入,反應(yīng)物會(huì)自動(dòng)升溫,將其溫度保持在80-100攝氏度之間即可,測定水溶液的水?dāng)?shù),以1:3份水,呈現(xiàn)牛乳液狀為反應(yīng)重點(diǎn),用三乙醇胺和水將溶液PH調(diào)整到10或者9-11即可,攪拌。
步驟2:將上述的樹脂溶液加入到預(yù)熱至70℃以上的捏合機(jī)中,加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅,捏合80分鐘左右,用吸風(fēng)管使水散發(fā)。冷卻、干燥,直至含水量在3%以下為止。
步驟3:將步驟2的樹脂塊粉碎、制成20目以上粉末,制成所述的添加劑。
其中,添加劑重量為聚合物基體的5%-20%。
所述的聚合物基體選自酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮。
所述的金屬導(dǎo)電材料選自鐵粉、銅粉、鋁粉、鎳粉,所述的陶瓷導(dǎo)電材料選自碳化鈦、碳化硅、碳化鎢、氮化硅、氮化鈦。
具體的配方和性能如下表所示:
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。