一种降低锂离子电池表面温度的方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种降低锂离子电池表面温度的方法。【【背景技术】】
[0002]温度是电动汽车动力电池系统中最主要的参数之一，也是影响电池性能的最主要的参数，在电池的所有检测制度中，必须注明温度，原因就是温度对电池性能影响比较大，包括电池的内阻、充电性能、放电性能、安全性、寿命等。电池在工作过程中，特别是在大电流下充放电，或过充过放，会产生大量的热量，电池表面温度也会急剧上升，最终会导致电池热失控，从而发生电池容量，循环等性能下降或发生爆炸。因此，电池的散热性能是电池性能的一个重要指标。
[0003]以最安全的LiFeP04电池为例，单体电池为5AH，3C充电过程中电池的温升达到20°C，5C放电温升达到25-30°C，加上环境温度，电池表面温度约50°C，而此时电池的内部温度会更高，若以更高的倍率放电或电池短路或使用其它材料的锂离子电池，电池的表面温度会超过50°C。
[0004]当前业内传统的降温方法，主要是通过电池箱的表面材料自散热，以及在箱体上安装风扇并设计通风道。这两种方法针对小型单个电池箱的效果尚可，但如果针对电动大巴的成组电池箱而言，特别是在夏天运行时高温环境下的散热效果则无法达到安全标准。
[0005]鉴于以上弊端，实有必要提供一种降低锂离子电池表面温度的方法以克服上述缺陷。
【
【发明内容】
】
[0006]本发明的目的是提供一种降低锂离子电池表面温度的方法，其能有效提高电池的散热性能。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种降低锂离子电池表面温度的方法，其包括三个步骤，第一步:利用溶胶凝胶法合成纳米Ti02粉末；第二步:将制得的Ti02粉末加入混合剂并进行球磨、分散，然后再加入丙烯酸树脂并分散，形成涂覆剂；第三步:将涂覆剂喷涂于单体电池的钢壳外壁上。
[0008]第一步包括以下步骤:
[0009](I)以纯化学的有机钛酸丁酯为前驱体，先将其溶于无水乙醇中，通过搅拌和添加冰醋酸或乙酰丙酮作为抑制剂，使之与钛酸丁酯反应形成螯合物，从而控制使钛酸丁酯均匀水解，减小水解产物的团聚，得到颗粒细小且均匀的胶体溶液；
[0010](2)在溶胶中加入去离子水，使胶体粒子形成一种开放的骨架结构，溶胶逐渐失去流动性形成凝胶；
[0011](3)在60°C的恒温条件下对凝胶进行真空干燥，通过加热去除凝胶中的水分、有机基团和有机溶剂，得到黄色晶体；
[0012](4)将晶体研磨后放入箱型电阻炉中，先升温至250°C灼烧，保温lh，再升温至所需温度对其进行活化，除去凝胶中的有机成分，得到白色的纳米Ti02粉末。
[0013]第二步包括以下步骤:
[0014](I)将制得的Ti02粉末10-30份与硅偶联剂0.2-0.7份球磨3_4h ；
[0015](2)向(I)中所得的产物加入60份水分球磨3h后再分散30min ；
[0016](3)加入丙烯酸树脂10-40份，并分散30min。
[0017]本发明的有益效果是:利用溶胶凝胶法合成纳米Ti02粉末，再将制得的Ti02粉末加入混合剂并进行球磨、分散后再加入丙烯酸树脂并分散，形成涂覆剂，最后将涂覆剂喷涂于单体电池的钢壳外壁上，以形成一种辐射降温隔热材料，当电池表面温度升高时，向外部辐射散热从而降低电池表面温度，另外，当外部温度高于电池温度时，该材料具有隔热作用，从而保证电池具有较低的温度，提高电池的安全性能。
【【附图说明】】
[0018]图1为本发明一种降低锂离子电池表面温度的方法的涂覆层剖面图；
[0019]图2为本发明一种降低锂离子电池表面温度的方法的涂覆层俯视图；
【【具体实施方式】】
[0020]请参考图1、图2所示，下面结合实施案例对本发明作进一步说明。
[0021]本发明采用如下方法，其包括三个步骤，第一步:利用溶胶凝胶法合成纳米Ti02粉末；第二步:将制得的Ti02粉末加入混合剂并进行球磨、分散，然后再加入丙烯酸树脂并分散，形成涂覆剂；第三步:将涂覆剂以电喷方式涂覆于单体电池的钢壳外壁上。
[0022]第一步包括以下步骤:
[0023](I)以纯化学的有机钛酸丁酯Ti (0C4H9)4为前驱体，先将其溶于无水乙醇中，通过搅拌和添加冰醋酸或乙酰丙酮作为抑制剂，使之与钛酸丁酯反应形成螯合物，从而控制使钛酸丁酯均匀水解，减小水解产物的团聚，得到颗粒细小且均匀的胶体溶液；
[0024](2)在溶胶中加入去离子水，使胶体粒子形成一种开放的骨架结构，溶胶逐渐失去流动性形成凝胶；
[0025](3)在60°C的恒温条件下对凝胶进行真空干燥，通过加热去除凝胶中的水分、有机基团和有机溶剂，得到黄色晶体；
[0026](4)将晶体研磨后放入箱型电阻炉中，先升温至250°C灼烧，保温lh，再升温至所需温度对其进行活化，除去凝胶中的有机成分，得到白色的纳米Ti02粉末。
[0027]第二步包括以下步骤:
[0028](I)将制得的Ti02粉末10-30份与硅偶联剂0.2-0.7份球磨3_4h ；
[0029](2)向(I)中所得的产物加入60份水分球磨3h后再分散30min ；
[0030](3)加入丙烯酸树脂10-40份，并分散30min。
[0031]第三步:将涂覆剂以电喷方式涂覆于单体电池的钢壳外壁上。
[0032]当电池表面温度升高时，其热能会通过电池外壳上的涂覆剂向外部辐射散热，从而降低电池表面温度，另外，当所有电池的热能散发出去并集中在电池箱内直到箱内温度变高后，由于涂覆剂具有隔热作用，亦能温度不会回传到电池内，保证电池具有较低的温度，提高电池的安全性能。
[0033]本发明一种降低锂离子电池表面温度的方法，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本
[0034]发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
【主权项】
1.一种降低锂离子电池表面温度的方法，其特征在于，该方法包括三个步骤，第一步利用溶胶凝胶法合成纳米Ti02粉末；第二步将制得的Ti02粉末加入混合剂并进行球磨、分散，然后再加入丙烯酸树脂并分散，形成涂覆剂；第三步将涂覆剂喷涂于单体电池的钢壳外壁上。2.根据权利要求1所述的一种降低锂离子电池表面温度的方法，其特征在于:所述的第一步利用溶胶凝胶法合成纳米Ti02粉末，其具体包括以下步骤: (1)以纯化学的有机钛酸丁酯为前驱体，先将其溶于无水乙醇中，通过搅拌和添加冰醋酸或乙酰丙酮作为抑制剂，使之与钛酸丁酯反应形成螯合物，从而控制使钛酸丁酯均匀水解，减小水解产物的团聚，得到颗粒细小且均匀的胶体溶液； (2)在溶胶中加入去离子水，使胶体粒子形成一种开放的骨架结构，溶胶逐渐失去流动性形成凝胶； (3)在60°C的恒温条件下对凝胶进行真空干燥，通过加热去除凝胶中的水分、有机基团和有机溶剂，得到黄色晶体； (4)将晶体研磨后放入箱型电阻炉中，先升温至250°C灼烧，保温lh，再升温至所需温度对其进行活化，除去凝胶中的有机成分，得到白色的纳米Ti02粉末。3.根据权利要求1所述的一种降低锂离子电池表面温度的方法，其特征在于:所述的第二步将制得的Ti02粉末加入混合剂并进行球磨、分散，然后再加入丙烯酸树脂并分散，形成涂覆剂，包括以下步骤: (1)将制得的Τ?02粉末10-30份与硅偶联剂0.2-0.7份球磨3_4h ； (2)向(I)中所得的产物加入60份水分球磨3h后再分散30min； (3)加入丙烯酸树脂10-40份，并分散30min。
【专利摘要】本发明公开了一种降低锂离子电池表面温度的方法，其包括三个步骤，第一步：利用溶胶凝胶法合成纳米TiO2粉末；第二步：将制得的TiO2粉末加入混合剂并进行球磨、分散，然后再加入丙烯酸树脂并分散，形成涂覆剂；第三步：将涂覆剂喷涂于单体电池的钢壳外壁上。与现有技术相比，本发明一种降低锂离子电池表面温度的方法，通过将涂覆剂喷涂于单体电池的钢壳外壁上，以形成一种辐射降温隔热材料，当电池表面温度升高时，向外部辐射散热从而降低电池表面温度，另外，当外部温度高于电池温度时，该材料具有隔热作用，从而保证电池具有较低的温度，提高电池的安全性能。
【IPC分类】C09D133/00, C09D5/00, H01M10/613, C09D7/12
【公开号】CN104934652
【申请号】CN201410108008
【发明人】孙怀兵
【申请人】深圳市沃特玛电池有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月21日