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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810567084.5 (22)申请日 2018.06.05 (71)申请人 北京华厚能源科技有限公司 地址 100032 北京市西城区华远街6号 (72)发明人 孟帅贾维 (51)Int.Cl. C09K 5/06(2006.01) C09K 5/14(2006.01) (54)发明名称 一种复合相变储能材料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种复合相变储能材料及其 制备方法， 包括主体材料、 悬浮剂、 成核剂、 导热 增强剂， 其质量百分比含量为： 主体材料86%。
2、- 95.5%， 悬浮剂2.5%-9%， 成核剂1%-2%， 导热增强 剂1%-5%； 本发明通过选取合适的材料及助剂配 比， 有效减少材料的相分离和过冷度问题， 适用 于各类换热器， 尤其在体系中加入了导热增强 剂， 提高材料导热性能3-4倍， 实现了体系的导热 性和兼具体系稳定性， 具有原材料丰富， 价格低 廉， 储能密度大大， 腐蚀性小等优点。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 108865073 A 2018.11.23 CN 108865073 A 1.一种复合相变储能材料， 其特征在于， 包括主体材料、 悬浮剂、 成核剂、 导热增强剂， 其中悬浮剂包括第一悬浮剂和第二悬浮。
3、剂。 2.根据权利要求1所述的一种复合相变储能材料， 其特征在于， 各成分质量百分比含量 为： 主体材料86%-95.5%， 悬浮剂2.5%-9%， 成核剂1%-2%， 导热增强剂1%-5%。 3.根据权利要求1所述的一种复合相变储能材料， 其特征在于， 所述的主体材料采用工 业级97%以上的三水合醋酸钠， 质量分数为90% wt。 4.根据权利要求1所述的一种复合相变储能材料， 其特征在于， 所述的第一悬浮剂为亲 水性气相二氧化硅， 质量分数2%-8%。 5.根据权利要求1所述的一种复合相变储能材料， 其特征在于， 所述的第二悬浮剂为羧 甲基纤维素 （CMC） ， 质量分数0.5%-1%。 。
4、6.根据权利要求1所述的一种复合相变储能材料， 其特征在于， 所述的成核剂为醋酸 锌， 质量分数为1%-2%。 7.根据权利要求1所述的一种复合相变储能材料， 其特征在于， 所述的导热增强剂为泡 沫铜粉， 质量分数为1%-5%。 8.根据权利要求7所述的一种复合相变储能材料， 其特征在于， 所述的泡沫铜粉， 密度 为1.4-1.5g/cm3。 9.一种制备如权利2-9任意权利要求所述的一种复合相变材料的制备方法， 其特征在 于， 步骤为： （1） 将主体材料三水合醋酸钠、 醋酸锌按比例混合， 得到混合材料； （2） 将相变混合材料加热熔化直至溶液保持65的温度， 然后以2000-3000rpm。
5、速率在 反应容器中边搅拌， 边按比例加入泡沫铜粉、 羧甲基纤维素 （CMC） 和亲水性气相二氧化硅的 预混合物， 约半小时加完， 继续搅拌1小时， 静止冷却， 得到混合均匀的相变储能材料。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108865073 A 2 一种复合相变储能材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及储能材料领域， 更具体地说， 涉及一种复合相变储能材料及其制备方 法。 背景技术 0002 近年来蓄热储能技术被广泛应用在可再生能源利用和节能降耗领域， 储能技术已 经成为能源安全和可持续发展的战略性课题。 在众多储能的方法中， 固液相变材料的潜热 储能方式由于其高潜热高密度和相对恒。
6、定的相变温度等特点被广泛应用于空调节能、 太阳 能利用、 电子设备热设计、 建筑节能等领域。 0003 市场上有很多加热和制冷系统， 其中很多都依赖化石能源。 随着不断增长的环境 友好型系统的支持， 不同可供选择的太阳能或水源系统被提出， 例如光伏、 光热、 水力发电、 潮汐能、 生物质能。 0004 而这些可再生能源由于能源的不连续性， 需要储能设备的支持。 储热设备， 将这些 不连续的电能转化为热能， 通过内部相变材料的固液相变特性来实现。 醋酸钠的相变温度 适用于家用， 但是由于其传热不稳定， 在设定温度下， 醋酸钠从固态熔融到醋酸钠的固液混 合状态以及熔融状态转为固态的中会形成贯穿整个。
7、材料生命周期的固体， 这些固体会不可 逆地储存在PCM容器底部。 0005 因此需要提供一种复合相变储能材料及其制备方法， 同时减小过冷度和避免相分 离， 提高使用循环次数， 延长使用寿命， 这种材料在储能领域的发展中提供核心材料技术， 具有非常重要的意义。 发明内容 0006 为完成上述目的， 及克服现有技术的不足， 本发明提供一种复合相变储能材料及 其制备方法， 包括主体材料、 悬浮剂、 成核剂、 导热增强剂， 其中悬浮剂包括第一悬浮剂和第 二悬浮剂。 各成分质量百分比含量为： 主体材料86%-95.5%， 悬浮剂2.5%-9%， 成核剂1%-2%， 导热增强剂悬浮剂1%-5%。 0007。
8、 优选地， 所述的主体材料采用工业级97%以上的三水合醋酸钠， 质量分数为90%wt。 0008 优选地， 所述的第一悬浮剂为德固萨A200亲水性气相二氧化硅， 质量分数2%-8%。 0009 优选地， 所述的第二悬浮剂为羧甲基纤维素 （CMC） ， 质量分数0.5%-1%。 0010 优选地， 所述的成核剂为醋酸锌， 质量分数为1%-2%。 0011 优选地， 所述的导热增强剂为泡沫铜粉， 质量分数为1%-5%。 0012 优选地， 所述的泡沫铜粉， 密度为1.4-1.5g/cm3。 0013 同时本发明提供一种复合相变材料的制备方法， 步骤为。 0014 （1） 将主体材料三水合醋酸钠、 。
9、醋酸锌按比例混合， 得到混合材料。 0015 （2） 将相变混合材料加热熔化直至溶液保持65的温度， 然后以2000-3000rpm速 率在反应容器中边搅拌， 边按比例加入泡沫铜粉、 羧甲基纤维素和亲水性气相二氧化硅的 说明书 1/3 页 3 CN 108865073 A 3 预混合物， 约半小时加完， 继续搅拌1小时， 静置冷却， 得到混合均匀的相变储能材料。 0016 本发明同现有技术相比， 具有如下优势。 0017 （1） 强化的导热性。 通过添加90%wt三水合醋酸钠和质量分数1%-5%、 密度为1.4- 1.5g/cm3的泡沫铜粉， 同时选择无机的亲水性气相二氧化硅作为第一悬浮剂， 。
10、选择有机的 羧甲基纤维素 （CMC） 材料作为第二悬浮剂， 使得泡沫铜粉与主体材料的密度相近， 达成均匀 混合的状态， 同时二种悬浮剂形成一种胶体性质的结构， 使得泡沫铜粉保持悬浮状态， 有效 防止铜粉的沉降。 0018 （2） 悬浮剂的加入增加了材料体系整体稳定性， 使得延长材料的放热时间。 0019 （3） 热稳定性。 添加具有良好导热性能的泡沫铜粉作为导热增强剂， 利用金属高导 热性， 增强整体材料的传热性能， 同时减少了换热管道的数量。 0020 （4） 安全性。 所选用的三水醋酸钠及助剂体系对泡沫铜粉无腐蚀性， 不存在由于腐 蚀而减少寿命的现象。 0021 （5） 避免相分离。 泡沫。
11、铜粉的加入也加大了体系的粘度， 抑制了相分离现象。 消除 主体材料溶解和结晶过程因密度差造成的晶体沉积现象。 附图说明 0022 图1是本发明实施例1的复合相变材料的步冷曲线。 0023 图2是本发明实施例1的复合相变材料的焓值曲线。 具体实施方式 0024 为进一步说明本发明， 结合以下实施例具体说明。 0025 实施例1。 0026 称取三水合醋酸钠100kg和醋酸锌1.5kg， 加热熔化直至溶液保持65的温度， 然 后以2500rpm速率在反应容器中边搅拌， 边加入1.11kg密度为1.4-1.5g/cm3的泡沫铜粉、 1.11kg羧甲基纤维素和0.33kg的亲水性气相二氧化硅的预混合物。
12、， 约半小时加完， 继续搅 拌1小时， 置于换热器中， 静置冷却， 得到混合均匀的相变储能材料。 测得一种复合相变储能 材料焓值为312kJ/kg， 导热系数为0.7W/mK。 0027 实施例2。 0028 称取三水合醋酸钠100kg和醋酸锌1.67kg， 加热熔化直至溶液保持65的温度， 然 后以2000rpm速率在反应容器中边搅拌， 边加入2.22kg密度为14-1.5g/cm3的泡沫铜粉、 1.11kg羧甲基纤维素和0.55kg的亲水性气相二氧化硅的预混合物， 约半小时加完， 继续搅 拌1小时， 置于换热器中， 静置冷却， 得到混合均匀的相变储能材料。 测得一种复合相变储能 材料焓值为。
13、292kJ/kg， 导热系数为0.9W/ mK。 0029 实施例3。 0030 称取三水合醋酸钠100kg和醋酸锌2.22kg， 加热熔化直至溶液保持65的温度， 然 后以3000rpm速率在反应容器中边搅拌， 边加入3.33kg密度为1.4-1.5g/cm3的泡沫铜粉、 0.85kg羧甲基纤维素和0.33kg的亲水性气相二氧化硅的预混合物， 约半小时加完， 继续搅 拌1小时， 置于换热器中， 静置冷却， 得到混合均匀的相变储能材料。 测得一种复合相变储能 材料焓值为286kJ/kg， 导热系数为1.2W/ mK。 说明书 2/3 页 4 CN 108865073 A 4 0031 本发明不受上述实施方式的限制， 其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下 所做的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化、 均均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范 围之内。 说明书 3/3 页 5 CN 108865073 A 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 108865073 A 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 108865073 A 7 。