[發(fā)明專利]一種具有過熱保護裝置的石墨烯電熱膜和石墨烯電熱膜的過熱保護方法

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• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107087316A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴翔;汪偉;劉兆平
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波柔碳電子科技有限公司
• 主分類號: H05B3/02
• 分類號: H05B3/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石墨烯電熱膜技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種石墨烯電熱膜和石墨烯電熱膜的過熱保護方法，尤其涉及一種具有過熱保護裝置的石墨烯電熱膜和石墨烯電熱膜的過熱保護方法。

背景技術(shù)

石墨烯(Graphene)具有很多優(yōu)異物理化學(xué)性質(zhì)，其在儲能材料，環(huán)境工程，靈敏傳感方面被廣泛應(yīng)用，而且潛在的應(yīng)用前景廣大，目前已成為全世界的關(guān)注焦點與研究熱點，石墨烯由于其超強的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性以及高透光性和電子遷移率等優(yōu)點，因而被認為是制備膜材料最佳的材料之一，所以石墨烯薄膜具有優(yōu)異的力、熱、光、電等性能，在傳感器、光電子器件、邏輯電子器件等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。目前石墨烯薄膜已經(jīng)可以應(yīng)用于發(fā)光二極管、智能穿戴、太陽能電池、光電探測器和氣體探測器等領(lǐng)域。

近些年來，石墨烯電熱膜，又稱石墨烯發(fā)熱膜或石墨烯加熱膜，在智能穿戴等民用領(lǐng)域引起了廣泛的重視，這是由于石墨烯薄膜具有以下多種優(yōu)勢：1、原料來源廣泛、易得，而且石墨烯薄膜是碳基材料，密度低，能有效降低電熱電熱材料，可以大面積使用；2、石墨烯薄膜有很好韌性，可以隨意彎折并保持良好的導(dǎo)電性，有極高的可加工性，有利于適應(yīng)的各種形狀、各種應(yīng)用的需求；3、石墨烯電熱膜有合適的電阻率，超快的加熱速率，極高的導(dǎo)熱性和快速散熱能力，幾乎沒有熱慣性，能迅速將熱量傳導(dǎo)到其他材料，這也是其他結(jié)構(gòu)碳材料和金屬材料難以達到的；4、熱量傳導(dǎo)快，溫度均勻穩(wěn)定，使用壽命長；石墨烯薄膜的厚度是1微米到1毫米，能很好的與其他材料復(fù)合，有利于簡潔有效電熱系統(tǒng)的設(shè)計；5、石墨烯電熱膜啟動電壓和工作電壓低，可以在人體安全電壓以下工作；6、使用方便靈活，可以多個石墨烯電熱膜連接成組使用等等。

通常的石墨烯電熱膜產(chǎn)品都是復(fù)合的層狀結(jié)構(gòu)，會含有石墨烯薄膜層以及外層的絕緣層等等，還會設(shè)置與外部供電的電源連接的兩個電極端子，為了更好的便于石墨烯膜層導(dǎo)熱，兩個電極端子會分別連接兩條導(dǎo)電漿料(電極漿料)制成的金屬載流條，主要是通過印刷銀漿形成，而這兩條導(dǎo)電帶分布在石墨烯膜層的兩側(cè)，從而可以更好的發(fā)揮石墨烯薄膜的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能，保持穩(wěn)定和均勻的發(fā)熱。

但是，由于實際應(yīng)用過程和環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性，石墨烯電熱膜在使用中會出現(xiàn)過熱的問題，而一旦出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，則對使用的人和設(shè)備存在較大的安全隱患。

因此，如何能夠阻止石墨烯電熱膜產(chǎn)品在使用過程中，存在的過熱問題，已成為領(lǐng)域內(nèi)諸多一線研究人員廣泛關(guān)注的焦點之一。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于一種石墨烯電熱膜和石墨烯電熱膜的過熱保護方法，特別是一種具有過熱保護裝置的石墨烯電熱膜和石墨烯電熱膜的過熱保護方法。本發(fā)明提供的石墨烯電熱膜具有過熱保護裝置，能夠有效的防止石墨烯電熱膜出現(xiàn)的過熱問題，提高石墨烯電熱膜的安全性能，而且結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧，有利于產(chǎn)業(yè)化利用。

本發(fā)明提供了一種具有過熱保護裝置的石墨烯電熱膜，包括石墨烯電熱膜和熔斷合金條；

所述熔斷合金條的一端與外部電源相連接，所述熔斷合金條的另一端與石墨烯電熱膜的一個電極端子相連接；

所述熔斷合金條與所述石墨烯電熱膜的電極漿線呈夾角設(shè)置；

所述夾角為45°～90°。

優(yōu)選的，所述熔斷合金復(fù)合在所述石墨烯電熱膜外表面。

優(yōu)選的，所述熔斷合金條的材質(zhì)包括鉛錫合金、鉛銻合金、錫鋅合金、錫銅合金、錫鉍合金、錫鎘合金和錫銦合金中的一種或多種；

優(yōu)選的，所述石墨烯電熱膜的另一個電極端子與外部電源相連接；

所述熔斷合金條的熔斷溫度為280～300℃。

優(yōu)選的，還包括導(dǎo)線；

所述熔斷合金條的一端與外部電源通過導(dǎo)線相連接；

所述熔斷合金的另一端與石墨烯電熱膜的一個電極端子通過導(dǎo)線相連接。

優(yōu)選的，所述熔斷合金條為多根熔斷合金條；

所述多根熔斷合金條之間相串聯(lián)。

優(yōu)選的，所述熔斷合金條表面包裹有絕緣外皮；

所述導(dǎo)線為具有絕緣外皮的導(dǎo)線。

優(yōu)選的，所述絕緣外皮為絕緣導(dǎo)熱外皮；

所述多根熔斷合金條之間通過導(dǎo)線相串聯(lián)；

所述熔斷合金除端點位置以外的其他位置與所述石墨烯電熱膜的電極端子和電極漿線不相連接。

本發(fā)明還提供了一種石墨烯電熱膜的過熱保護方法，包括以下步驟：

在石墨烯電熱膜的一個電極端子與外部電源之間串聯(lián)熔斷合金條，使得石墨烯電熱膜在使用時，外部電源、熔斷合金條和石墨烯電熱膜之間形成電路回路；