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一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板及其制備工藝的制作方法

文檔序號:40564150發(fā)布日期:2025-01-03 11:24閱讀:12來源:國知局
一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板及其制備工藝的制作方法

本發(fā)明涉及散熱板,具體是一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板及其制備工藝。


背景技術(shù):

1、隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品發(fā)展,電子產(chǎn)品也愈加趨向于小型化,單位面積密集度也愈發(fā)提高,雖然這樣給電子產(chǎn)品帶來了優(yōu)越的性能提升,但隨之而來的則是嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象,因此目前電子產(chǎn)品對于散熱需求極高,而散熱板作為散熱系統(tǒng)的最終端產(chǎn)品,則限制了散熱系統(tǒng)的散熱性能;

2、目前鋁基散熱板由于具有單位重量輕,且金屬導(dǎo)熱性能較好的特性成為了目前散熱板的主流,但是鋁基散熱板紅外輻射散熱性能不佳,嚴(yán)重限制了熱量的發(fā)散。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板及其制備工藝,以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:

3、一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,包括以下步驟:

4、s1.將鋁基板表面打磨去除氧化層后,使用無水乙醇與丙酮對其表面進(jìn)行清洗,干燥后,備用;

5、s2.制備散熱涂料;

6、將雙酚a型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧改性石墨烯、有機(jī)溶劑、消泡劑混合,攪拌混合30-45min后,真空除泡,加入固化劑,繼續(xù)混合2-4min后,得到散熱涂料;

7、s3.將所得散熱涂料噴涂于鋁基板表面,升溫至85-95℃,干燥8-20min后,得到儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板。

8、進(jìn)一步的,步驟s2中,所述環(huán)氧改性石墨烯的制備方法為:

9、s21.將石墨烯置于密閉腔室內(nèi),抽真空后向其中填充氧氣至氣壓為15-50pa后,對石墨烯進(jìn)行等離子體處理,處理結(jié)束后,得到活化石墨烯;

10、s22.將活化石墨烯分散至無水乙醇中,超聲分散2-4h后,向其中加入kh-550硅烷偶聯(lián)劑與去離子水,升溫至55-65℃,攪拌反應(yīng)4-8h后,過濾收集沉淀,使用無水乙醇洗滌后,干燥后將其再次分散1,1,3,3-四甲基-1,3二[3-(環(huán)氧乙基甲氧基)丙基]二硅氧烷中,升溫至75-85℃,加入三乙醇胺,繼續(xù)超聲震蕩反應(yīng)1-8h后,離心分離沉淀,使用乙醚洗滌沉淀后,干燥至恒重,得到初次環(huán)氧改性石墨烯;

11、s23.將聚乙二醇200分散至dmf中,攪拌均勻后,氮?dú)夥諊Wo(hù),將其滴加至溶有對苯二異氰酸酯與二月桂酸二丁基錫的dmf溶液中,滴加時(shí)長為1-4h,滴加過程中控制體系溫度為34-40℃,滴加結(jié)束后,繼續(xù)攪拌反應(yīng)1-2h后,向其中加入初次環(huán)氧改性石墨烯,繼續(xù)超聲震蕩反應(yīng)2-8h后,離心分離沉淀后,真空干燥至恒重,得到親水改性石墨烯;

12、s24.將親水改性石墨烯分散dmf中,超聲分散1-1.5h后,將其與1,6-己二醇二縮水甘油醚混合后,加入甲酸鋅,升溫至35-45℃,攪拌反應(yīng)2-6h后,離心分離沉淀,得到環(huán)氧改性石墨烯;

13、進(jìn)一步的,步驟s21中,等離子體處理時(shí),步驟s21中,等離子體處理時(shí),放電功率為150-300w,處理時(shí)長為5-8min。

14、進(jìn)一步的,步驟s22中,所述活化石墨烯、kh-550硅烷偶聯(lián)劑、去離子水的質(zhì)量比為(0.5-1.5):(25-50):(15-25)。

15、進(jìn)一步的,步驟s22中,所述活化石墨烯、1,1,3,3-四甲基-1,3二[3-(環(huán)氧乙基甲氧基)丙基]二硅氧烷、三乙醇胺的質(zhì)量比為(0.5-1.5):50:(0.1-0.9)。

16、進(jìn)一步的,步驟s23中,所述聚乙二醇200、對苯二異氰酸酯、二月桂酸二丁基錫的質(zhì)量比為10:(6.5-8.1):(0.08-0.12)。

17、進(jìn)一步的,步驟s23中,所述聚乙二醇200、初次環(huán)氧改性石墨烯的質(zhì)量比為10:(0.5-1.5)。

18、進(jìn)一步的,步驟s24中,親水改性石墨烯、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甲酸鋅的質(zhì)量比為(0.5-1.5):40:(0.07-0.1)。

19、進(jìn)一步的,步驟s2中,按重量份數(shù)計(jì),所述散熱涂料由20-30份雙酚a型環(huán)氧樹脂、4-8份環(huán)氧改性石墨烯、30-40份有機(jī)溶劑、0.5-1份消泡劑、3-7份固化劑組成。

20、進(jìn)一步的,步驟s2中,所述有機(jī)溶劑為二甲苯與丁醇質(zhì)量比為2:3的混合溶劑;

21、所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑;所述固化劑為雙氰胺。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:

23、本發(fā)明為了提升鋁散熱板的散熱性能,在其表面施加涂覆了帶有環(huán)氧改性石墨烯材料的環(huán)氧樹脂涂層;石墨烯材料具有高導(dǎo)熱性能,有利于熱量的快速分散,并且石墨烯表面積高,將其添加至涂層中可以有效增加涂層的表面積,從而提升涂層的熱交換面積與熱輻射性能,進(jìn)而加速熱量向空氣的發(fā)散;

24、在這一基礎(chǔ)上,本發(fā)明還對石墨烯材料進(jìn)行了改性處理,通過等離子處理對石墨烯表面進(jìn)行了活化,增加其表面活性基團(tuán),從而在后續(xù)與kh-550反應(yīng)后在表面形成更多氨基集團(tuán),并且本發(fā)明所制備散熱涂層的材料為環(huán)氧基樹脂,與鋁基板相比,環(huán)氧樹脂的熱膨脹率較低,因而在面臨溫度變化時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)由于熱膨脹體積不匹配而造成的涂層脫落現(xiàn)象,因此本發(fā)明使用了含有硅氧鍵的1,1,3,3-四甲基-1,3二[3-(環(huán)氧乙基甲氧基)丙基]二硅氧烷與含有氨基集團(tuán)的石墨烯反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)了石墨烯的初次環(huán)氧化處理,硅氧鍵的引入可以有效增加石墨烯材料表面接枝鏈段的分子柔性;

25、此后,本發(fā)明還使用了聚乙二醇200與對苯二異氰酸酯反應(yīng)后,再次與環(huán)氧改性石墨烯反應(yīng),進(jìn)而繼續(xù)增加了石墨烯材料表面接枝鏈段的鏈段長度與柔性;同時(shí),在這一過程中所引入的聚乙二醇鏈段具有親水性,可有有效改善涂層的親水性能,有利于水汽水滴在涂層表面的鋪平,從而可以增加散熱時(shí)的蒸發(fā)散熱性能;并且由于本發(fā)明所使用填料為石墨烯,是一種二維材料,可以有效堵塞環(huán)氧樹脂固化后的微小孔隙,,可以有效避免由于聚乙二醇引入在成環(huán)氧樹脂對水汽以及鹽霧等侵蝕造成的涂層耐用性下降等問題;在對親水改性石墨烯再一次進(jìn)行環(huán)氧化處理后,將環(huán)氧改性石墨烯與環(huán)氧樹脂混合后共固化交聯(lián)制得散熱涂層,在這一過程中,石墨烯表面的環(huán)氧基會(huì)與環(huán)氧樹脂共同參與固化劑的交聯(lián),從而形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),大幅增加了石墨烯與涂層之間的結(jié)合性能,有效增加了涂層的耐用性。



技術(shù)特征:

1.一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,其特征在于,包括以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,其特征在于:步驟s2中,所述環(huán)氧改性石墨烯的制備方法為:

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,其特征在于:步驟s21中,等離子體處理時(shí),放電功率為150-300w,處理時(shí)長為5-8min。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,其特征在于:步驟s22中,所述活化石墨烯、kh-550硅烷偶聯(lián)劑、去離子水的質(zhì)量比為(0.5-1.5):(25-50):(15-25)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,其特征在于:步驟s22中,所述活化石墨烯、1,1,3,3-四甲基-1,3二[3-(環(huán)氧乙基甲氧基)丙基]二硅氧烷、三乙醇胺的質(zhì)量比為(0.5-1.5):50:(0.1-0.9)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,其特征在于:步驟s23中,所述聚乙二醇200、對苯二異氰酸酯、二月桂酸二丁基錫的質(zhì)量比為10:(6.5-8.1):(0.08-0.12)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,其特征在于:步驟s23中,所述聚乙二醇200、初次環(huán)氧改性石墨烯的質(zhì)量比為10:(0.5-1.5)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,其特征在于:步驟s24中,親水改性石墨烯、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甲酸鋅的質(zhì)量比為(0.5-1.5):40:(0.07-0.1)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板的制備工藝,其特征在于:步驟s2中,按重量份數(shù)計(jì),所述散熱涂料由20-30份雙酚a型環(huán)氧樹脂、4-8份環(huán)氧改性石墨烯、30-40份有機(jī)溶劑、0.5-1份消泡劑、3-7份固化劑組成;

10.一種如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的制備工藝制備得到的儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及散熱板技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種儲(chǔ)能電池用鋁基散熱板及其制備工藝,本發(fā)明為了提升鋁散熱板的散熱性能,在其表面施加涂覆了帶有環(huán)氧改性石墨烯材料的環(huán)氧樹脂涂層;通過在石墨烯表面引入硅氧鍵與聚乙二醇基團(tuán),增加了石墨烯表面接枝鏈段的分子柔性,從而避免由于環(huán)氧樹脂涂層與鋁基板由于熱膨脹體積不匹配而造成的涂層脫落現(xiàn)象,并且本發(fā)明對石墨烯進(jìn)行環(huán)氧化處理后,將環(huán)氧改性石墨烯與環(huán)氧樹脂混合后共固化交聯(lián)制得散熱涂層,在這一過程中,石墨烯表面的環(huán)氧基會(huì)與環(huán)氧樹脂共同參與固化劑的交聯(lián),從而形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),大幅增加了石墨烯與涂層之間的結(jié)合性能,有效增加了涂層的耐用性。

技術(shù)研發(fā)人員:董繼錚,周勝,尤新安,董鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者:東莞市維能新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/2
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