[發(fā)明專利]一種具有阻燃效果的復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜及其制備工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110608965.9
• 申請(qǐng)日: 2021-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN113400735A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冰;秦顯營(yíng);羅丹;李寶華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳石墨烯創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號(hào): B32B9/00
• 分類號(hào): B32B9/00;B32B9/04;B32B5/02;B32B33/00;D04H1/65;D04H1/68;D04H1/4382;D04H1/435;D04H1/4258;H05K3/00
• 代理公司: 北京知呱呱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 胡樂(lè)

本發(fā)明公開了一種具有阻燃效果的復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜及其制備工藝，涉及電池材料技術(shù)領(lǐng)域，所述復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜從下至上依次設(shè)置有第一阻燃無(wú)紡布層、石墨烯發(fā)熱片層和第二阻燃無(wú)紡布層；所述石墨烯發(fā)熱片層內(nèi)涂覆有石墨烯發(fā)熱油墨。本發(fā)明一種具有阻燃效果的復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜的各結(jié)構(gòu)層均具有V0級(jí)的阻燃效果，能有效避免復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜由于內(nèi)部因素和外部環(huán)境溫度過(guò)高而引起的燃燒現(xiàn)象，適用于對(duì)材料阻燃性要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有阻燃效果的復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜及其制備工藝。

背景技術(shù)

對(duì)于發(fā)熱膜來(lái)說(shuō)，隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，會(huì)不斷附加各種技術(shù)指標(biāo)要求，而對(duì)于在某些應(yīng)用場(chǎng)景，如作為新能源電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的預(yù)加熱組件，就要求發(fā)熱膜阻燃性達(dá)到VO級(jí)作為核心技術(shù)要求之一。而現(xiàn)有開發(fā)的石墨烯發(fā)熱膜多數(shù)是在石墨烯發(fā)熱膜結(jié)構(gòu)層間復(fù)合一層阻燃材料或者單純的對(duì)無(wú)紡布進(jìn)行阻燃改性，從而避免由于外部環(huán)境溫度過(guò)高而引發(fā)的發(fā)熱膜燃燒的風(fēng)險(xiǎn)。

而上述這些加工工藝，難以起到規(guī)避石墨烯發(fā)熱片層由于內(nèi)部溫度過(guò)高而引起燃燒風(fēng)險(xiǎn)的。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明提供一種具有阻燃效果的復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜及其制備工藝，以解決現(xiàn)有石墨烯發(fā)熱膜多數(shù)是在石墨烯發(fā)熱膜結(jié)構(gòu)層間復(fù)合一層阻燃燃材料或者單純的對(duì)無(wú)紡布進(jìn)行阻燃改性而導(dǎo)致難以起到規(guī)避石墨烯發(fā)熱片層由于內(nèi)部溫度過(guò)高而引起燃燒風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題。

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

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種具有阻燃效果的復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜，所述復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜從下至上依次設(shè)置有第一阻燃無(wú)紡布層、石墨烯發(fā)熱片層和第二阻燃無(wú)紡布層；所述石墨烯發(fā)熱片層內(nèi)涂覆有石墨烯發(fā)熱油墨。

進(jìn)一步地，所述石墨烯發(fā)熱片層由下層到上層依次設(shè)置有柔性電路板、PET中間層和PI底膜，所述柔性電路板、所述PET中間層和所述PI底膜之間通過(guò)熱熔膠連接成一體。

進(jìn)一步地，所述PET中間層包括PET基板，所述PET基板上涂覆有所述石墨烯發(fā)熱油墨。更進(jìn)一步地，石墨烯發(fā)熱油墨在PET基板上的涂覆涂層可以采用涂布機(jī)涂布、絲網(wǎng)印刷、流延法等工藝制備。

本發(fā)明將具有阻燃效果的石墨烯發(fā)熱油墨直接復(fù)合在石墨烯發(fā)熱片層中，使石墨烯發(fā)熱片層能達(dá)到V0級(jí)的阻燃效果，將具有阻燃效果的石墨烯發(fā)熱片層搭配具有V0級(jí)阻燃效果的第一阻燃無(wú)紡布層和第二阻燃無(wú)紡布層制備復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜，使復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜內(nèi)外部均達(dá)到V0級(jí)的阻燃要求，能有效避免復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜由于內(nèi)部因素和外部環(huán)境溫度過(guò)高而引起的燃燒現(xiàn)象，適用于對(duì)材料阻燃性要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，上述的復(fù)合石墨烯發(fā)熱膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

S1、石墨烯發(fā)熱油墨的制備

將溶劑、樹脂和阻燃劑先后加入到攪拌分散罐中，分散10min，攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)置為100-300r/min，得到第一分散體；

將石墨烯粉體和炭黑先后加入到上述第一分散體中，于攪拌罐中分散10-30min，攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)置為100-500r/min，得到第二分散體；

向上述第二分散體中加入助劑，于攪拌罐中分散攪拌20-60min，攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)置為1000-1200r/min，得到第三分散體；

將第三分散體置于三輥研磨機(jī)中研磨攪拌處理30min，攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)置為1000-1400r/min，即制得石墨烯發(fā)熱油墨；

S2、石墨烯發(fā)熱片層的制備

向PET基板上均勻涂覆步驟S1制得的所述石墨烯發(fā)熱油墨形成PET中間層；

取柔性電路板、PET中間層和PI底膜從下至上依次疊放，通過(guò)熱壓機(jī)熱壓復(fù)合成石墨烯發(fā)熱片層；所述熱壓復(fù)合的溫度為60-160℃；