【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电源装备，具体涉及一种在线监测设备用自加热材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着近几年电力线路监测设备的大量应用，使运检人员具备了“千里眼、顺风耳”的远程监控能力，对电力设备的实时运行状态进行监测，从而进一步地为设备状态评价、状态检修等提供第一手有效数据。
2、但在线监测设备在极端环境下依然面临一些挑战，现有市面上的普通电源系统循环寿命不足，需要定期维护及更换，耐低温程度差，甚至在冬季无法正常运行。以锂离子电池为代表的电源技术由于其循环性能好、无记忆效应、比能量高等优点，成为目前户外监测设备中应用最广泛的电源技术。锂电池在低温环境下使用受到限制，除了因为放电容量会严重衰退外，低温下也不能对锂电池进行充电。
3、在低温环境下，通过在锂离子电池外部设置加热装置对锂离子电池加热以提高电池的使用温度，作为提高锂离子电池在低温环境下性能早已被认为是一种有效途径。通常外部加热模式可以采用气体加热，液体加热和电阻加热等三种方式。因此多种不同物质作为热源或传输介质被使用。气体和液体加热方式是对电池加热的一种途径，该方法通过将加热好的气体或液体输导入电池箱，利用热传导使电池自身温度升高。这对电池集成系统提出了更高的要求，加热气体或液体在密闭管道中进行流通，使之能够充分进行热交换。虽然该方法能提升电池在低温环境下的性能，但是该方法尚需解决许多在可靠性方面的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种在线监测设备用自加热材料及
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、本专利技术的第一目的是提供一种在线监测设备用自加热材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、mof材料的制备：
5、将九水合硝酸铝和1,4-萘二甲酸加入到水中，混匀后转移到聚四氟乙烯反应釜中，进行水热反应，离心后，得到淡黄色粉末，经洗涤干燥后得mof材料；
6、s2、pc材料的制备：
7、s21、将mof材料、糖醇、nh4oh和尿素配置成混合溶液，搅拌12h后静置一晚上，通过离心收集固体颗粒；
8、s22、将收集到的固体颗粒用乙醇洗数次以除掉mof表面吸附的多余fa和尿素，然后再浸泡在的nh4oh中，自然晾干，然后在n2氛围下进行高温煅烧，得到黑色产物；
9、s23、将得到的黑色产物经酸洗，再水洗，得到n掺杂的pc材料；
10、s3、pc/pe复合材料的制备
11、选取适量的聚乙烯聚合物pe和pc材料，将聚乙烯聚合物pe置于无铅熔锡炉中加热熔融，待熔融后加入pc材料混合均匀，再将熔融混合均匀的材料用超薄铝箔两端包裹，置于热压机中压成厚度均匀的薄片，既得到pc/pe复合材料，即为在线监测设备用自加热材料。
12、进一步的，步骤s1中，九水合硝酸铝、1,4-萘二甲酸和水的摩尔体积比为2g:1g:20ml。
13、进一步的，水热反应的加热温度为453k，反应时间为24h。
14、进一步的，步骤s2中，mof材料、糖醇、nh4oh和尿素的质量体积比为100mg:4ml:1ml:1g。
15、进一步的，步骤s2中，煅烧的工艺为以5k·min-1的加热速度加热到353k保持24h，再加热到423k保持7h，然后进一步加热到1073k保持8h。
16、进一步的，步骤s2中，所述的酸洗溶液为氢氟酸溶液。
17、进一步的，步骤s3中，步骤s3中，聚乙烯聚合物pe与pc材料的质量比为10:3。
18、本专利技术的第二目的是提供上述的制备方法得到的在线监测设备用自加热材料。
19、本专利技术的第三目的是提供一种加热片，其包含上述的在线监测设备用自加热材料。
20、本专利技术的第四目的是提供所述的在线监测设备用自加热材料或者上述的加热片在制备在线监测设备电源系统中的应用。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、(1)本专利技术提供的一种自加热材料的制备方法，以mof为模板剂，通过高温煅烧和酸洗的方法得到一种高氮掺杂的多孔结构活性碳材料pc，进一步将pc融入到pe中，得到pc/pe复合材料。pc/pe是一种正温度系数效应材料，在低温下能通过欧姆热加热的方法来提升在线监测设备电源系统在低温下的性能。pc/pe复合材料实现对电源装置的自动加热、智能控温和提交加热电池的安全性能，解决在线监测设备电源装置低温下性能衰减甚至无法使用的问题。
23、(2)基于mof材料通过高温煅烧、酸洗的方法得到一种氮掺杂的多孔碳，作为导电物质加热到pe中，是复合材料具有更好的导电性能。
24、(3)将pc/pe复合材料用作在下监测设备电源系统加热片，能够在低温下实现自动加热，提升电源系统在低温下的充放电性能，提升在线监测设备在低温下的可靠性。
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1.一种在线监测设备用自加热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，九水合硝酸铝、1,4-萘二甲酸和水的摩尔体积比为2g:1g:20mL。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，水热反应的加热温度为453K，反应时间为24h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，MOF材料、糖醇、NH4OH和尿素的质量体积比为100mg:4mL:1mL:1g。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，煅烧的工艺为以5K·min-1的加热速度加热到353K保持24h，再加热到423K保持7h，然后进一步加热到1073K保持8h。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述的酸洗溶液为氢氟酸溶液。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，聚乙烯聚合物PE与PC材料的质量比为10:3。
8.一种采用如权利要求1-7中任一项所述的制备方法得到的在线监测设备用自加热材料。
9.
10.如权利要求8所述的在线监测设备用或者如权利要求9所述的加热片在制备在线监测设备电源系统中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种在线监测设备用自加热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，九水合硝酸铝、1,4-萘二甲酸和水的摩尔体积比为2g:1g:20ml。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，水热反应的加热温度为453k，反应时间为24h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，mof材料、糖醇、nh4oh和尿素的质量体积比为100mg:4ml:1ml:1g。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，煅烧的工艺为以5k·min-1的加热速度加热到3...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小来，韩昊，李俊芬，吴向东，王身丽，张珣，张鼎，石毅，金哲，黄洁，李君，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司超高压公司，
类型：发明
国别省市：
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