一种远红外加热套及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种远红外加热套，包括加热套主体、电极和极耳，其中，在所述加热套主体侧壁相对的两端设置有所述电极，在所述电极上设置有所述极耳；形成所述加热套主体的加热套主体材料由内到外依次包括叠层设置的绝缘导热体、碳纳米管‑芳纶纸和热反射绝缘体；所述碳纳米管‑芳纶纸由包括碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维的原料制备得到。本发明专利技术以碳纳米管‑芳纶纸作为远红外发射体，其发射远红外波长为3～20μm，电能辐射转换效率转换效率可达90％以上，其应用于锂离子电池加热套时，可大大提高加热速度和热传递效率。同时，配合绝缘导热体和热反射绝缘体使用，兼具保温和导热效果。本发明专利技术还提供了所述远红外加热套的制备方法，所述方法方便快捷。

【技术实现步骤摘要】
一种远红外加热套及其制备方法
本专利技术涉及电池加热
，尤其涉及一种远红外加热套及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池由于其高的能量密度、功率密度和循环性能，在汽车、电子等领域受到广泛的应用，然而锂离子电池在实际应用中会受到很多环境因素的影响，其中，温度对锂离子电池的充放电性能影响最大。第一，在低温环境下，锂离子的活性降低，迁移速率变缓，影响电池的充放电和倍率性能；第二，在低温环境下，电解液的粘度降低，导电性下降，活性物质的活性也会降低，从而导致电池的容量降低；第三，锂离子电池长时间处在低温环境下，负极表面会形成锂枝晶，不仅导致锂离子的流失，电池容量的降低，而且锂枝晶会刺穿隔膜，从而影响安全性能。在中国北方等寒冷地区，温度大都在-10～-20℃，最冷到零下几十度，在这种环境下，车载锂离子电池等动力系统的工作效率会大幅降低。目前所使用的加热保温装置多使用电热板等电阻加热的形式，然而这种加热方式热传递效率低，安全性低，限制了其广泛使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效、安全的远红外加热套及其制备方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种远红外加热套，包括加热套主体、电极和极耳，其中，在所述加热套主体侧壁相对的两端设置有所述电极，在所述电极上设置有所述极耳；形成所述加热套主体的加热套主体材料由内到外依次包括叠层设置的绝缘导热体、碳纳米管-芳纶纸和热反射绝缘体；所述碳纳米管-芳纶纸由包括碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维的原料制备得到。优选的，所述碳纳米管-芳纶纸中碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维的质量比为(1.5～21)：(3～7)：(3～7)。优选的，所述碳纳米管-芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：将碳纳米管、芳纶短切纤维、芳纶浆粕纤维、分散剂、溶剂和阴离子聚丙烯酰胺混合，得到浆料；将所述浆料涂覆在基底的单面，固化，在所述基底的单面形成固化层；剥离基底，将所得固化层进行热压成型，得到碳纳米管-芳纶纸。优选的，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和聚氧化乙烯中的一种或几种。优选的，所述分散剂与碳纳米管的质量比为1：(7～10)。优选的，所述阴离子聚丙烯酰胺与碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维总的质量比为(0.5～3)：100。优选的，所述涂覆为喷涂，所述喷涂的压力为15～20MPa。优选的，所述热压成型的温度为180～250℃，所述热压成型的压力为10～16MPa，所述热压成型的时间为3～10min。优选的，所述绝缘导热体为导热矽胶布和/或聚酰亚胺导热膜。本专利技术还提供了所述远红外加热套的制备方法，包括以下步骤：提供加热套主体；在所述加热套主体侧壁相对的两端设置电极，在所述电极上设置极耳，得到远红外加热套。本专利技术提供了一种远红外加热套，包括加热套主体、电极和极耳，其中，在所述加热套主体侧壁相对的两端设置有所述电极，在所述电极上设置有所述极耳；形成所述加热套主体的加热套主体材料由内到外依次包括叠层设置的绝缘导热体、碳纳米管-芳纶纸和热反射绝缘体；所述碳纳米管-芳纶纸由包括碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维的原料制备得到。本专利技术以碳纳米管-芳纶纸作为远红外发射体，其发射远红外波长为3～20μm，电能辐射转换效率可达90％以上，其应用于锂离子电池加热套时，依靠远红外辐射发热，温度增加随着功率的增加几乎没有滞缓，温度传递均匀，可大大提高加热速度和热传递效率。同时，配合绝缘导热体和热反射绝缘体使用，兼具保温和导热效果。本专利技术还提供了所述远红外加热套的制备方法，在加热套主体侧壁相对的两端设置电极并在电极上设置极耳，可以直接接上电源两极，方便快捷。附图说明图1为本专利技术中远红外加热套的整体结构示意图；图2为本专利技术中远红外加热套的展开结构示意图，1-远红外加热套主体，2-毛贴毛面，3-毛贴勾面，4-铜网电极，5-极耳；图3为本专利技术中远红外加热套主体剖面结构示意图，6-绝缘导热体，7-碳纳米管-芳纶纸，8-热反射绝缘体。具体实施方式本专利技术提供了一种远红外加热套，包括加热套主体、电极和极耳，其中，在所述加热套主体侧壁相对的两端设置有所述电极，在所述电极上设置有所述极耳；形成所述加热套主体的加热套主体材料由内到外依次包括叠层设置的绝缘导热体、碳纳米管-芳纶纸和热反射绝缘体；所述碳纳米管-芳纶纸由包括碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维的原料制备得到。在本专利技术中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员所熟知的市售组分。在本专利技术中，所述远红外加热套包括加热套主体。在本专利技术中，形成所述加热套主体的加热套主体材料由内到外依次包括叠层设置的绝缘导热体、碳纳米管-芳纶纸和热反射绝缘体。在本专利技术中，所述绝缘导热体的厚度优选为0.05～0.5mm，更优选为0.1～0.4mm，最优选为0.2～0.3mm；所述碳纳米管-芳纶纸的厚度优选为0.1～1mm，更优选为0.2～0.8mm，最优选为0.4～0.6mm；所述热反射绝缘体的厚度优选为0.01～0.2mm，更优选为0.08～0.15mm，最优选为0.1～0.12mm。在本专利技术中，所述绝缘导热体优选为导热矽胶布和/或聚酰亚胺导热膜；当所述绝缘导热体为导热矽胶布和聚酰亚胺导热膜时，本专利技术对所述导热矽胶布和聚酰亚胺导热膜的用量比没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的用量比即可。在本专利技术中，所述热反射绝缘体优选为热反射隔热膜，所述热反射隔热膜优选为重庆普维斯商贸有限公司生产的型号为PVS759和/或PVS7095的热反射隔热膜；当同时采用型号为PVS759和PVS7095的热反射隔热膜时，本专利技术对两种热反射隔热膜的用量比没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的用量比即可。在本专利技术中，所述碳纳米管-芳纶纸中碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维的质量比优选为(1.5～21)：(3～7)：(3～7)，更优选为(3～18)：(4～6)：(4～6)。在本专利技术中，所述碳纳米管-芳纶纸的制备方法，优选包括以下步骤：将碳纳米管、芳纶短切纤维、芳纶浆粕纤维、分散剂、溶剂和阴离子聚丙烯酰胺混合，得到浆料；将所述浆料涂覆在基底的单面，固化，在所述基底的单面形成固化层；剥离基底，将所得固化层进行热压成型，得到碳纳米管-芳纶纸。本专利技术将碳纳米管、芳纶短切纤维、芳纶浆粕纤维、分散剂、溶剂和阴离子聚丙烯酰胺混合，得到浆料。在本专利技术中，所述混合优选包括以下步骤：将碳纳米管、分散剂Ⅰ和溶剂Ⅰ混合，得到碳纳米管分散液；将芳纶短切纤维、分散剂Ⅱ和溶剂Ⅱ混合，得到芳纶短切纤维浆料；将芳纶浆粕纤维、分散剂Ⅲ和溶剂Ⅲ混合，得到芳纶浆粕纤维浆料；将所述碳纳米管分散液、芳纶短切纤维浆料、芳纶浆粕纤维浆料和阴离子聚丙烯酰胺混合，得到浆料。在本专利技术中，所述分散剂Ⅰ、分散剂Ⅱ和分散剂Ⅲ独立的优选为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和聚氧化乙烯中的一种或几种。在本专利技术中，当所述分散剂Ⅰ、分散剂Ⅱ和分散剂Ⅲ独立的为上述具体选择中的两种或两种以上时，本专利技术对所述具体物质的配比没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的任何配比即可。本专利技术将碳纳米管、分散剂Ⅰ和溶剂Ⅰ混合，得到碳纳米管分散液。本专利技术对所述碳纳米管没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的碳纳米管即可。在本专利技术中，所述溶剂Ⅰ优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远红外加热套，包括加热套主体、电极和极耳，其中，在所述加热套主体侧壁相对的两端设置有所述电极，在所述电极上设置有所述极耳；形成所述加热套主体的加热套主体材料由内到外依次包括叠层设置的绝缘导热体、碳纳米管‑芳纶纸和热反射绝缘体；所述碳纳米管‑芳纶纸由包括碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维的原料制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种远红外加热套，包括加热套主体、电极和极耳，其中，在所述加热套主体侧壁相对的两端设置有所述电极，在所述电极上设置有所述极耳；形成所述加热套主体的加热套主体材料由内到外依次包括叠层设置的绝缘导热体、碳纳米管-芳纶纸和热反射绝缘体；所述碳纳米管-芳纶纸由包括碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维的原料制备得到。2.如权利要求1所述的远红外加热套，其特征在于，所述碳纳米管-芳纶纸中碳纳米管、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维的质量比为(1.5～21)：(3～7)：(3～7)。3.如权利要求1或2所述的远红外加热套，其特征在于，所述碳纳米管-芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：将碳纳米管、芳纶短切纤维、芳纶浆粕纤维、分散剂、溶剂和阴离子聚丙烯酰胺混合，得到浆料；将所述浆料涂覆在基底的单面，固化，在所述基底的单面形成固化层；剥离基底，将所得固化层进行热压成型，得到碳纳米管-芳纶纸。4.如权利要求3所述的远红外加热套，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓刚，郑典模，蔡满园，聂艳艳，陈珑，潘鹤政，
申请(专利权)人：江西克莱威纳米碳材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36