[发明专利]一种具有过热保护装置的石墨烯电热膜和石墨烯电热膜的过热保护方法

说明书

技术领域

本发明属于石墨烯电热膜技术领域，涉及一种石墨烯电热膜和石墨烯电热膜的过热保护方法，尤其涉及一种具有过热保护装置的石墨烯电热膜和石墨烯电热膜的过热保护方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)具有很多优异物理化学性质，其在储能材料，环境工程，灵敏传感方面被广泛应用，而且潜在的应用前景广大，目前已成为全世界的关注焦点与研究热点，石墨烯由于其超强的热稳定性、化学稳定性、机械稳定性以及高透光性和电子迁移率等优点，因而被认为是制备膜材料最佳的材料之一，所以石墨烯薄膜具有优异的力、热、光、电等性能，在传感器、光电子器件、逻辑电子器件等领域具有极大的应用潜力。目前石墨烯薄膜已经可以应用于发光二极管、智能穿戴、太阳能电池、光电探测器和气体探测器等领域。

近些年来，石墨烯电热膜，又称石墨烯发热膜或石墨烯加热膜，在智能穿戴等民用领域引起了广泛的重视，这是由于石墨烯薄膜具有以下多种优势：1、原料来源广泛、易得，而且石墨烯薄膜是碳基材料，密度低，能有效降低电热电热材料，可以大面积使用；2、石墨烯薄膜有很好韧性，可以随意弯折并保持良好的导电性，有极高的可加工性，有利于适应的各种形状、各种应用的需求；3、石墨烯电热膜有合适的电阻率，超快的加热速率，极高的导热性和快速散热能力，几乎没有热惯性，能迅速将热量传导到其他材料，这也是其他结构碳材料和金属材料难以达到的；4、热量传导快，温度均匀稳定，使用寿命长；石墨烯薄膜的厚度是1微米到1毫米，能很好的与其他材料复合，有利于简洁有效电热系统的设计；5、石墨烯电热膜启动电压和工作电压低，可以在人体安全电压以下工作；6、使用方便灵活，可以多个石墨烯电热膜连接成组使用等等。

通常的石墨烯电热膜产品都是复合的层状结构，会含有石墨烯薄膜层以及外层的绝缘层等等，还会设置与外部供电的电源连接的两个电极端子，为了更好的便于石墨烯膜层导热，两个电极端子会分别连接两条导电浆料(电极浆料)制成的金属载流条，主要是通过印刷银浆形成，而这两条导电带分布在石墨烯膜层的两侧，从而可以更好的发挥石墨烯薄膜的导电性能和导热性能，保持稳定和均匀的发热。

但是，由于实际应用过程和环境的多样性和复杂性，石墨烯电热膜在使用中会出现过热的问题，而一旦出现过热现象，则对使用的人和设备存在较大的安全隐患。

因此，如何能够阻止石墨烯电热膜产品在使用过程中，存在的过热问题，已成为领域内诸多一线研究人员广泛关注的焦点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于一种石墨烯电热膜和石墨烯电热膜的过热保护方法，特别是一种具有过热保护装置的石墨烯电热膜和石墨烯电热膜的过热保护方法。本发明提供的石墨烯电热膜具有过热保护装置，能够有效的防止石墨烯电热膜出现的过热问题，提高石墨烯电热膜的安全性能，而且结构简单、体积小巧，有利于产业化利用。

本发明提供了一种具有过热保护装置的石墨烯电热膜，包括石墨烯电热膜和熔断合金条；

所述熔断合金条的一端与外部电源相连接，所述熔断合金条的另一端与石墨烯电热膜的一个电极端子相连接；

所述熔断合金条与所述石墨烯电热膜的电极浆线呈夹角设置；

所述夹角为45°～90°。

优选的，所述熔断合金复合在所述石墨烯电热膜外表面。

优选的，所述熔断合金条的材质包括铅锡合金、铅锑合金、锡锌合金、锡铜合金、锡铋合金、锡镉合金和锡铟合金中的一种或多种；

优选的，所述石墨烯电热膜的另一个电极端子与外部电源相连接；

所述熔断合金条的熔断温度为280～300℃。

优选的，还包括导线；

所述熔断合金条的一端与外部电源通过导线相连接；

所述熔断合金的另一端与石墨烯电热膜的一个电极端子通过导线相连接。

优选的，所述熔断合金条为多根熔断合金条；

所述多根熔断合金条之间相串联。

优选的，所述熔断合金条表面包裹有绝缘外皮；

所述导线为具有绝缘外皮的导线。

优选的，所述绝缘外皮为绝缘导热外皮；

所述多根熔断合金条之间通过导线相串联；

所述熔断合金除端点位置以外的其他位置与所述石墨烯电热膜的电极端子和电极浆线不相连接。

本发明还提供了一种石墨烯电热膜的过热保护方法，包括以下步骤：

在石墨烯电热膜的一个电极端子与外部电源之间串联熔断合金条，使得石墨烯电热膜在使用时，外部电源、熔断合金条和石墨烯电热膜之间形成电路回路；