一种含石墨烯的导热片的制备方法技术

本发明专利技术属于导热片技术领域，特指一种含石墨烯的导热片的制备方法，采用固体导热膜技术，利用石墨烯以及其它碳材料的优异的导热/加热性能，在低温时，由外部提供热源通过导热膜将热量均匀的传导至电池包或其他储能器件内部；在高温时，电池包或者其他储能器件产生的热量可以通过导热膜更快地向外部分散热能，降低电池包或者其他储能器件的温度，同时让其内部温度更加均匀，有效避免热失控引发的安全隐患，发挥电池包或者其他储能器件的最佳性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种含石墨烯的导热片的制备方法


[0001]本专利技术属于导热片
，特指一种含石墨烯的导热片的制备方法。

技术介绍

[0002]储能器件特别是动力锂离子电池包在低温状态下，性能发挥有所下降，尤其在温度过低时，容易发生无法充电、无法放电或者电量极低的情况，严重影响正常的使用，甚至发生安全隐患。因此动力锂离子电池包(应用于两轮电动自行车、新能源电动汽车等)在冬天、以及北方的应用或多或少的受到温度的影响，面临充电时电池内阻大，电压压降大等问题，极端情况下负极表面可能发生析锂与锂枝晶刺穿电池隔膜的情况，造成内部短路，电池还可能发生燃烧或爆炸，造成严重的安全隐患。因此我们需要把动力锂离子电池包通过某种方式加热到最合适的温度以发挥其最佳性能。
[0003]导热的方式一般有3种：
[0004]热传导：是介质内无宏观运动时的传热，热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一个系统的现象，其在固体、液体和气体中均可发生。
[0005]热对流：是指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移 (对流)，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程，对流传热可分为强迫对流和自然对流。强迫对流，是由于外界作用推动下产生的流体循环流动。自然对流是由于温度不同密度梯度变化，重力作用引起低温高密度流体自上而下流动，高温低密度流体自下而上流动。
[0006]热辐射：是一种物体用电磁辐射的形式把热能向外散发的热传方式。它不依赖任何外界条件而进行。
[0007]而石墨烯具有优异的热传导特性，且热辐射系数超过0.95，因此我们利用石墨烯以及其它材料组合，开发了一种含石墨烯的导热片，用于给电池包的成组加热与控温，降低应用过程中的安全风险的同时发挥储能器件特别是动力锂离子电池包的最佳性能。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种结构稳定、散热快、使用寿命长的含石墨烯的导热片的制备方法。
[0009]本专利技术的目的是这样实现的：一种含石墨烯的导热片的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0010]步骤1：制备含石墨烯导热浆料
[0011]将石墨烯粉体、碳纳米管材料、人造石墨粉体以及粘结剂材料按一定的比例混合，加入溶剂制备成一定粘度的浆料；浆料组成质量分数为石墨烯粉体占 0.5-5％，碳纳米管材料占0.5-5％，人造石墨粉体占10-30％，粘接剂材料占1-10％，水或者NMP占50-88％；
[0012]步骤2：涂布石墨烯导热浆料
[0013]将上述步骤1中制备好的浆料均匀涂布于基材的至少一个表面上，以形成复合材料；
[0014]步骤3：干燥
[0015]将步骤2中的复合材料置入高温烘箱中进行干燥制得成品导热片。
[0016]优选地，所述步骤1中粘结剂材料为PTFE或PVDF或CMC或SBR。
[0017]优选地，所述步骤1中溶剂为水或NMP。
[0018]优选地，所述步骤1中浆料的粘度为3000-12000mpa.s。
[0019]优选地，所述步骤2中基材为陶瓷或聚合物箔材或耐高温PET膜或环氧树脂。
[0020]优选地，所述步骤2中浆料可以通过涂布或凹版印刷或丝网印刷将导热浆料均匀转移到基材表面。
[0021]优选地，所述导热片的温度范围为30-200℃。
[0022]优选地，所述导热片包括石墨烯导热膜，所述石墨烯导热膜两侧均设有导电金属条，所述导电金属条上端均设有引线。
[0023]本专利技术相比现有技术突出且有益的技术效果是：本专利技术采用固体导热膜技术，利用石墨烯以及其它碳材料的优异的导热/加热性能，在低温时，由外部提供热源通过导热膜将热量均匀的传导至电池包或其他储能器件内部；在高温时，电池包或者其他储能器件产生的热量可以通过导热膜更快地向外部分散热能，降低电池包或者其他储能器件的温度，同时让其内部温度更加均匀，有效避免热失控引发的安全隐患，发挥电池包或者其他储能器件的最佳性能。
附图说明
[0024]图1是本专利技术导热片的结构简图；
[0025]图2加热板温度与各功率导热片关系曲线图。
具体实施方式
[0026]下面以具体实施例对本专利技术做进一步描述。
[0027]一种含石墨烯的导热片的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
[0028]步骤1：制备含石墨烯导热浆料
[0029]将石墨烯粉体、碳纳米管材料、人造石墨粉体以及粘结剂材料按一定的比例混合，加入溶剂制备成一定粘度的浆料；浆料组成质量分数为石墨烯粉体占0.5-5％，碳纳米管材料占0.5-5％，人造石墨粉体占10-30％，粘接剂材料占1-10％，水或者NMP占50-88％；
[0030]步骤2：涂布石墨烯导热浆料
[0031]将上述步骤1中制备好的浆料均匀涂布于基材的至少一个表面上，以形成复合材料；
[0032]步骤3：干燥
[0033]将步骤2中的复合材料置入高温烘箱中进行干燥制得成品导热片。
[0034]优选地，所述步骤1中粘结剂材料为PTFE或PVDF或CMC或SBR。
[0035]优选地，所述步骤1中溶剂为水或NMP。
[0036]优选地，所述步骤1中浆料的粘度为3000-12000mpa.s。
[0037]优选地，所述步骤2中基材为陶瓷或聚合物箔材或耐高温PET膜或环氧树脂。
[0038]优选地，所述步骤2中浆料可以通过涂布或凹版印刷或丝网印刷将导热浆料均匀
转移到基材表面。
[0039]优选地，所述导热片的温度范围为30-200℃。
[0040]优选地，所述导热片1包括石墨烯导热膜11，所述石墨烯导热膜11两侧均设有导电金属条12，两所述导电金属条12上端均设有引线13。其中导电金属条12的材料可以是铜，铝，银，金，镍，锡，铅等金属中的一种或几种的混合物。
[0041]根据不同材料的配比与涂布的厚度，可以形成不同功率大小的导热片，下图为列举的三款不同功率大小的导热片，其能达到的最大温度均不一样，并能快速到达最大温度，然后一直处于恒温状态。根据不同的应用环境，调整配比与功率，以达到需求的温度的导热片，应用广泛。
[0042]功率与加热时间关系表：
[0043] S1:3-5WS2:4-6WS3:6-8W时间/s温度/℃温度/℃温度/℃103231.932.72033.5355530353974.84036.543.680.45036.546.282.36036.547.282.97036.547.683.28036.547.983.49036.547.983.410036.547.983.411036.548.183.412036.548.183.413036.548.183.4
[0044]下面列举些本专利技术的制备方法的具体应用实施例：
[0045]实施例一
[0046]1.将石墨烯粉体、碳纳米管材料、人造石墨粉体以及粘结剂材料按一定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含石墨烯的导热片的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1：制备含石墨烯导热浆料将石墨烯粉体、碳纳米管材料、人造石墨粉体以及粘结剂材料按一定的比例混合，加入溶剂制备成一定粘度的浆料；浆料组成质量分数为石墨烯粉体占0.5-5％，碳纳米管材料占0.5-5％，人造石墨粉体占10-30％，粘接剂材料占1-10％，水或者NMP占50-88％；步骤2：涂布石墨烯导热浆料将上述步骤1中制备好的浆料均匀涂布于基材的至少一个表面上，以形成复合材料；步骤3：干燥将步骤2中的复合材料置入高温烘箱中进行干燥制得成品导热片。2.根据权利要求1所述的含石墨烯的导热片的制备方法，其特征在于，所述步骤1中粘结剂材料为PTFE或PVDF或CMC或SBR。3.根据权利要求1所述的含石墨烯的导热片的制备方法，其特征在于，所述步骤1中溶剂为水或NMP。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，黄超，韩爽，陈大波，
申请(专利权)人：超容新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：