本技术涉及导热材料领域，更具体地说，它涉及一种新能源电池用导热硅脂及其制备方法。
背景技术：
1、近年来，中国锂电池市场规模持续扩大，2022年中国锂电池市场出货量达到了658gwh,同比增长了101％，在可见的未来，新能源电池的市场规模和在能源领域的战略价值仍将稳步上升。在新能源电池尤其是新能源车电池的使用过程中，电池的散热是关乎使用者生命安全的大问题，如果电池温度急剧升高到200℃，电解液与正负极会发生强烈化学反应，释放气体，形成内部高压而爆炸，如何避免电池积热过多而引发电池失控，是必须考虑的问题。
2、除了使用风冷、液冷、自然对流散热以外，在电极顶部和底部加上导热材料，让两端不易散发的热量通过导热材料传到在金属外壳上散热，是一种电池散热的常用手段，除此之外，这种导热材料还要具备绝缘性，硅脂良好的导热效果和绝缘性就完美匹配了这些性能要求，硅脂的导热系数很高，对施涂位置的平整程度适应能力也很强，可以与导热垫片等配合使用进一步填充电池与散热器中间的空隙提高导热效率。然而，硅脂的使用寿命较短，长期使用会出现硅脂变干、渗油等问题，如何提供一种使用寿命长，导热效果好的硅脂，是迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决硅脂导热能力不足的问题，本技术提供一种新能源电池用导热硅脂及其制备方法。
2、第一方面，本技术提供一种新能源电池用导热硅脂，采用如下的技术方案：
3、新能源电池用导热硅脂包含以下重量份的原料：长氧化铝纤维接枝小分子量硅油20-40份、短氧化铝纤维接枝大分子量硅油35-55份、微胶囊1-5份。
4、通过采用上述技术方案，硅油绝缘性好、疏水性好、化学稳定性好，作为导热硅脂，使得导热硅脂具有良好的绝缘性、疏水性，然而硅油长期使用容易发生迁移，使得所述导热硅脂出现硅脂变干、渗油的现象，丧失部分导热能力；氧化铝是常用的导热材料，导热性能好，但是作为导热填料与硅油的相容性不好，由于密度差异，长期使用有向底部沉积的倾向；本技术采用氧化铝纤维作为导热填料，将氧化铝纤维与硅油接枝，使得氧化铝纤维与硅油在所述导热硅脂体系内稳定存在、分散均匀。通过添加大分子硅油和小分子两种硅油平衡了所述导热硅脂体系的粘度和与涂覆基材的渗透性，容易形成轻薄均匀的硅脂，较好的与基材的浸润性使得其与基材紧密相接，不在基材和硅脂粘接处留有空隙残留空气，充分降低接触热阻，发挥所述导热硅脂的导热功能；通过添加长氧化铝纤维和短氧化铝纤维也平衡了粘度和导热效果，同时更有助于形成导热网络，进一步提升了导热能力；此外，本技术创造性的将大分子量硅油与短氧化铝纤维接枝，小分子量硅油与长氧化铝纤维接枝混合制备导热硅脂，如此分子设计使得所述硅油不易迁移和挥发至表面、所述氧化铝纤维不易沉积在底部，所述导热硅脂不开裂、不变干，导热通路稳定存在，从而保持了所述导热硅脂的长效导热能力，微胶囊的加入使得本技术的导热硅脂使用寿命进一步增长。
5、在一个具体的可实施方案中,所述大分子量硅油的重均分子量为20000-30000g/mol，所述小分子量硅油的重均分子量为6000-9000g/mol。
6、通过采用上述技术方案，所述导热硅脂拥有不易挥发等优点，同时所述大分子量硅油和小分子量硅油相互穿插，使得所述导热硅脂在保证了一定强度的同时还拥有较低的应力，不易收缩，进一步保证了所述导热硅脂的低接触热阻。
7、在一个具体的可实施方案中，所述长氧化铝纤维的单丝长度为50-70μm，所述短氧化铝纤维的单丝长度为10-30μm。
8、通过采用上述技术方案，平衡了所述导热硅脂的厚度、粘度与导热能力之间的关系，同时通过长、短氧化铝纤维的穿插形成导热网络进一步提升了所述导热硅脂的导热能力。
9、在一个具体的可实施方案中，所述长氧化铝纤维接枝小分子量硅油的制备步骤包括：s1：将硅烷偶联剂、乙醇、纯水混合，搅拌均匀，得到混合液；
10、s2:将长氧化铝纤维投入混合液，80-90℃搅拌0.5-1.0小时；过滤，干燥，得到硅烷改性长氧化铝纤维；
11、s3：将s2制得的硅烷改性长氧化铝纤维和小分子量硅油投入乙酸乙酯中，搅拌2-5小时，过滤，洗涤，得到长氧化铝纤维接枝小分子量硅油；；
12、所述硅烷偶联剂、乙醇、纯水、小分子量硅油和长氧化铝纤维的质量比为(2-4)：(200-250)：(20-30)：(5-15):(100-150)；
13、和/或，所述短氧化铝纤维接枝大分子量硅油的制备步骤包括：
14、s1：将硅烷偶联剂、乙醇、纯水混合，搅拌均匀，得到混合液；
15、s2:将短氧化铝纤维投入混合液，80-90℃搅拌0.5-1.0小时；过滤，干燥，得到硅烷改性短氧化铝纤维；
16、s3：将s2制得的硅烷改性短氧化铝纤维和大分子量硅油投入乙酸乙酯中，搅拌2-5小时，过滤，洗涤，得到短氧化铝纤维接枝大分子量硅油；
17、所述硅烷偶联剂、乙醇、纯水、大分子量硅油和短氧化铝纤维的质量比为(2-4)：(200-250)：(20-30)：(5-15)：(100-150)。
18、通过采用上述技术方案，将氧化铝纤维与硅油接枝，接枝过程简单方便，不需要特殊加工条件和加工设备，接枝效果能满足性能的需要。
19、在一个具体的可实施方案中，所述微胶囊的壁材组分包括：明胶、硅烷改性氧化铝粉，所述微胶囊的芯材组分包括：小分子量硅油。
20、通过采用上述技术方案，明胶包裹着小分子量的硅油，同时微胶囊壁材上分布着硅烷改性氧化铝粉，硅烷改性使得所述氧化铝粉末与体系的相容性好，分布均匀，同时外壁分布着改性氧化铝粉的球形微胶囊与长、短氧化铝纤维配合，长、短氧化铝纤维相互穿插贴合，长、短氧化铝纤维与微胶囊以不同形态形成更好的导热通路，使得所述导热硅脂添加的导热填料减少而仍然保持较好的导热效果，进一步提升所述导热硅脂的导热能力，方便施胶；当硅脂使用环境温度升高，导热能力下降，体系温度超过明胶的分解温度时，明胶分解带走一部分热量，进一步保证所涂覆的基材热源在安全使用温度下，所述微胶囊的壁材破裂，释放出包覆的硅油，小分子量硅油能够很快的迁移填补空缺，能够让使用一段时间的所述导热硅脂重新湿润，和体系中的改性氧化铝粉混合，进一步提升所述导热硅脂的长效导热能力，且微胶囊破裂后分散到体系中的改性氧化铝粉也能够和氧化铝纤维配合，进一步形成点线的导热通路，提升导热性。
21、在一个具体的可实施方案中，所述微胶囊的粒径为(0.1-0.8)mm。
22、通过采用上述技术方案，微胶囊能够有效包覆小分子硅油，同时与氧化铝纤维的长度配合利于搭建导热通路提高硅脂导热效果。
23、在一个具体的可实施方案中，所述微胶囊的制备步骤包括:将小分子硅油投入质量分数为10％的明胶水溶液，搅拌30-45min，搅拌温度为25-40℃，搅拌速率为300-450r/min，再加入质量分数为10％的戊二醛水溶液，搅拌20-30min，过滤、洗涤、低温干燥得微胶囊半成品；将硅烷改性氧化铝粉投入质量分数为10％的明胶水溶液，搅拌5-10min，搅拌温度为25-40℃，然后投入微胶囊半成品，搅拌10-15分钟，再加入质量分数为10％的戊二醛水溶液，搅拌20-30min，过滤、洗涤、低温干燥得微胶囊粉末，制备过程中所用到的明胶水溶液、硅烷改性氧化铝粉、小分子硅油的质量比为(70-200)：(3-7)：(15-60)。
24、通过采用上述技术方案，制备的微胶囊壁材改性氧化铝粉分布均匀、稳定，有效参与构建导热通路，微胶囊稳定包裹小分子量硅油，硅油外包裹的明胶厚度适中，不影响导热。
25、在一个具体的可实施方案中，所述硅烷改性氧化铝粉使用的氧化铝粉的粒径为1-3μm。
26、通过采取上述技术方案，氧化铝粉不易团聚，均匀的分布在所述球形微胶囊的外壁；不提升所述微胶囊的粘度和硬度，便于施胶；易于与氧化铝纤维共同构建导热网络，导热效果好。
27、第二方面，本技术提供一种新能源电池用导热硅脂的制备方法，其特征在于：制备方法包括以下步骤：将短氧化铝纤维接枝大分子量硅油、长氧化铝纤维接枝小分子量硅油、微胶囊混合，真空搅拌，搅拌温度为30-50℃，得到导热硅脂。
28、通过采用上述技术方案，制备得到所述导热硅脂。
29、在一个具体的可实施方案中,将短氧化铝纤维接枝大分子量硅油、长氧化铝纤维接枝小分子量硅油、微胶囊混合的步骤包括：将微胶囊加入长氧化铝纤维接枝小分子量硅油中，真空搅拌均匀，再将短氧化铝纤维接枝大分子量硅油加入，真空搅拌均匀。
30、通过采用上述技术方案，本技术加入过程为先在长氧化铝纤维接枝小分子量硅油中加入微胶囊，再加入短氧化铝纤维接枝大分子量硅油，使得加入微胶囊时体系内粘度不大，且长氧化铝纤维构筑基本导热通路的框架，利于微胶囊的分散和长氧化铝纤维与微胶囊外壁硅烷改性氧化铝粉对于导热网络的构建。
31、本技术具有以下有益效果：
32、1、由于本技术采用长氧化铝纤维接枝小分子量硅油、短氧化铝纤维接枝大分子量硅油，脂体系内的硅油不易迁移挥发，导热填料氧化铝纤维不易沉积、与体系内的硅油相容性好，所述导热硅脂导热效果好、有效导热的时间长；由于本技术添加了微胶囊，在环境温度高时，胶囊内包裹的小分子硅油迁出，进一步延长了能够高效导热的时间。
33、2、本技术中优选采用长氧化铝纤维、短氧化铝纤维、外壁分散有硅烷改性氧化铝粉的微胶囊配合，构建了导热网络，对长氧化铝纤维、短氧化铝纤维、氧化铝粉的尺寸进行限定进一步提升了所述导热硅脂的导热效果，同时还减少了所需要加入的导热填料的质量，进一步减小了所述导热硅脂的涂覆厚度带来的热阻。
1.一种新能源电池用导热硅脂，其特征在于：所述新能源电池用导热硅脂包含以下重量份的原料：长氧化铝纤维接枝小分子量硅油20-40份、 短氧化铝纤维接枝大分子量硅油35-55份、微胶囊1-5份。
2.根据权利要求1所述的新能源电池用导热硅脂，其特征在于：所述大分子量硅油的重均分子量为20000-30000g/mol，所述小分子量硅油的重均分子量为6000-9000g/mol。
3.根据权利要求1所述的新能源电池用导热硅脂，其特征在于：所述长氧化铝纤维的单丝长度为50-70μm，所述短氧化铝纤维的单丝长度为10-30μm。
4.根据权利要求1所述的新能源电池用导热硅脂，其特征在于：所述长氧化铝纤维接枝小分子量硅油的制备步骤包括：
5.根据权利要求1所述的新能源电池用导热硅脂，其特征在于：所述微胶囊的壁材组分包括：明胶、硅烷改性氧化铝粉，所述微胶囊的芯材组分包括：小分子量硅油。
6.根据权利要求1所述的新能源电池用导热硅脂，其特征在于：所述微胶囊的粒径为0.1-0.8mm。
7.根据权利要求1所述的新能源电池用导热硅脂，其特征在于：所述微胶囊的制备步骤包括:将小分子量硅油投入质量分数为10％的明胶水溶液，搅拌30-45min，搅拌温度为25-40℃，搅拌速率为300-450r/min，再加入质量分数为10％的戊二醛水溶液，搅拌20-30min，过滤、洗涤、低温干燥得微胶囊半成品；将硅烷改性氧化铝粉投入质量分数为10％的明胶水溶液，搅拌5-10min，搅拌温度为25-40℃，然后投入微胶囊半成品，搅拌10-15分钟，再加入质量分数为10％的戊二醛水溶液，搅拌20-30min，过滤、洗涤、低温干燥得微胶囊粉末。
8.根据权利要求5所述的新能源电池用导热硅脂，其特征在于：所述硅烷改性氧化铝粉使用的氧化铝粉的粒径为1-3μm。
9.一种权利要求1-8任一项所述的新能源电池用导热硅脂的制备方法，其特征在于：制备方法包括以下步骤：将短氧化铝纤维接枝大分子量硅油、长氧化铝纤维接枝小分子量硅油、微胶囊混合，真空搅拌，搅拌温度为30-50℃，得到导热硅脂。
10.根据权利要求9所述的新能源电池用导热硅脂的制备方法，其特征在于：将短氧化铝纤维接枝大分子量硅油、长氧化铝纤维接枝小分子量硅油、微胶囊混合的步骤包括：将微胶囊加入长氧化铝纤维接枝小分子量硅油中，真空搅拌均匀，再将短氧化铝纤维接枝大分子量硅油加入，真空搅拌均匀。
