一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用的制作方法

新材料的研发和应用，如石墨烯，改变了工业制造方式。 #生活知识# #科技生活# #科技改变生活# #科技创新挑战#

本发明属于电子发热材料，具体涉及一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高，汽车的普及率也逐渐增加，随之而带来各种汽车用品的使用量增大，汽车坐垫作为主要的汽车用品之一，在外观和材质上不断推陈出新，但是功能较为简单，不能根据季节和个人需要灵活调节温度，体积较大，不方便携带，给人们的使用带来不便。

2、现有技术公开了一种汽车调温坐垫，包括坐垫，坐垫由两长方形垫体在一侧活动连接组成，两垫体内均设有夹层，夹层由绝缘导热材质制成，夹层内铺设由加热电阻丝、滑动变阻器、电源和开关组成的加热电路，两垫体的上表面均设有竹片，所述垫体两面均设有安全带，两垫体的侧面设有子母扣。

3、现有技术公开了一种多功能汽车座椅，包括坐垫以及与坐垫转动连接的靠背，所述坐垫和靠背内分别设置有调温机构，所述坐垫底部前侧滑动设置有脚部取暖机构，所述调温机构包括相互连通的换气腔和加热腔，所述换气腔内设置有风扇，所述加热腔内均匀设置有多个弹簧形状的电阻丝，所述调温机构的两侧均匀设置有多个与调温机构相通的通风孔，所述脚部取暖机构包括双层的伸缩盒，所述伸缩盒的双层之间设置有容水腔，所述伸缩盒的双层底部中间设置螺旋加热盘，所述容水腔的下端通过水管连接有一储水袋。

4、上述技术采用的加热/发热组件多为电阻丝环绕式/弹簧式进行加热的模式，该种加热方式，不仅使用功率高，发热还不均匀，并且弯折等情况下极易损。而且常规电阻丝应用时电磁辐射也较高，不适合长期使用。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，该发明是基于一款与汽车内饰件适配度极高的柔性面状发热模组直接应用在汽车内部的各组件中，为车辆热管理领域的技术提供了新的方向，在车辆座舱内，一定程度上替代传统空调热管理的应用。

2、本发明的第二目的在于提供一种石墨烯发热模组，该模组适用于座椅、方向盘、地垫、扶手、储物箱、新能源车电池组等多方面的应用，既能够提升座舱舒适度，提高适配组件的表面温度，又能够轻量化低功耗，提升车辆续航里程，安全可靠。

3、本发明通过以下技术方案实现：

4、一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述石墨烯发热模组含括石墨烯柔性发热元件。

5、作为优选地，所述汽车座舱内饰件包括方向盘、座椅、座椅背板、驾驶座膝盖部，左侧门板、右侧门板、腿托、扶手箱、储物箱中的任意一种。

6、作为优选地，所述石墨烯发热模组的制备方法：

7、s1、在阻燃布基层上设置辅助线并基于辅助线连接至少一层的铜箔层，每层铜箔层重叠部分固定连接，同时在除开重叠的部分贴附绝缘胶带；

8、s2、在固定好的铜箔层上涂覆导电银浆；

9、s3、根据辅助线裁剪石墨烯柔性面状发热元件后，贴附在导电银浆上层，进行烘干；

10、s4、在烘干后的石墨烯柔性面状发热元件表层，分别固定连接正、负线路和电源控制元件，然后再贴附一层阻燃布基层，一体压合后，完成。

11、作为优选地，所述s1中，铜箔层重叠部分采用焊接或铆接的方式连接。

12、作为优选地，所述s1中，绝缘胶带采用环保阻燃、耐高温胶带。

13、作为优选地，所述s2中，涂覆导电银浆0.01~0.1mm。

14、作为优选地，所述s3中，烘干温度为100~150℃。

15、作为优选地，所述石墨烯发热模组的工作温度范围为-40~125℃。

16、作为优选地，所述石墨烯发热模组的储存温度范围为-40~90℃。

17、与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：

18、（一）本发明提供了一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，该发明是基于一款与汽车内饰件适配度极高的柔性面状发热模组直接应用在汽车内部的各组件中，为车辆热管理领域的技术提供了新的方向。热管理是根据具体对象的要求，利用加热或冷却手段对其温度和温差进行调节和控制的过程。热管理技术方案是在此过程中根据场景特性和要求进行系统化的研究和实施工作，从而形成可行性高质量的解决方案。将石墨烯高电热转换性能、高散热性应用于热管理技术中，优势是高效稳定，低碳环保，温控范围广、轻量化，应用范围广泛宽广，效果明显由于金属、碳纤维等材料。

19、该模组适用于座椅、方向盘、地垫、扶手、新能源车电池组等多方面的应用，既能够提升座舱舒适度，提高适配组件的表面温度，又能够轻量化低功耗，提升车辆续航里程，安全可靠。

20、（二）该石墨烯发热模组与传统发热材料相比，具有如下优势：

21、①功率密度高：比传统加热方式节能30%以上；②寿命更长：与传统加热垫比较石墨烯柔性材料不易折断；③弯折特性：经检测后可弯折次数达20000次以上；安全系数更高：耐磨，承压能力强；水洗耐受性；50次水洗降低3%；④工艺选择多样化且工艺简单：全阻燃材料，低电压驱动；⑤可减少设计难度：加热垫可随座椅布置，无结构及桥架限制，可适用于车缝直接使用；⑥温度性能：发热升温速度更快,面状发热更均匀：温度均匀性更好，能快速升温至30-70℃；⑦远红外发热更健康：5-25um红外光波“行走的理疗师”，无有害电磁辐射，远红外转化率提高到30%，释放5-25μm红外光波；⑧水性环保材料，vocs挥发，更环保重量轻，易装配可减轻60%以上：较传统加热垫厚度薄，整体材料厚度小于1mm，厚度可减少70%以上。

22、（三）该石墨烯发热模组经检测后，其①工作温度范围：-40℃~125℃；储存温度范围：-40℃~90℃；②阻燃性能：燃烧速率应小于或等于70mm/min；③热均匀性能：各个档位加热温度达到稳态时，适用组件的表面的各个测温点与设定温度值得最大温差应不大于5℃；④抗氧化能力更强；⑤产品电磁辐射低于电阻丝发热产品；⑥没有启动电流。

23、（四）该石墨烯发热模组可以大面积快速发热，比对其他发热产品发热速度快，发热均匀。对比电阻丝发热产品，电阻丝发热产品的原理是电阻丝先发热，然后热量扩散到没有电阻丝的部位。该石墨烯发热模组省去了热量扩散的时间，在常温状态下通电10秒内可做到大面积热量。

技术特征：

1.一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述石墨烯发热模组含括石墨烯柔性发热元件。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述汽车座舱内饰件包括方向盘、座椅、座椅背板、驾驶座膝盖部，左侧门板、右侧门板、腿托、扶手箱、储物箱中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述石墨烯发热模组的制备方法：

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述s1中，铜箔层重叠部分采用焊接或铆接的方式连接。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述s1中，绝缘胶带采用环保阻燃、耐高温胶带。

6.根据权利要求3所述的一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述s2中，涂覆导电银浆0.01~0.1mm。

7.根据权利要求3所述的一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述s3中，烘干温度为100~150℃。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述石墨烯发热模组的工作温度范围为-40~125℃。

9.根据权利要求8所述的一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，其特征在于，所述石墨烯发热模组的储存温度范围为-40~90℃。

技术总结
本发明公开了一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用，属于电子发热材料技术领域。其是基于一款与汽车内饰件适配度极高的柔性面状发热模组直接应用在汽车内部的各组件中，为车辆热管理领域的技术提供了新的方向。既能够提升座舱舒适度，提高适配组件的表面温度，又能够轻量化低功耗，提升车辆续航里程，安全可靠。该石墨烯发热模组具有①功率密度高②寿命更长③弯折次数达20000次以上④全阻燃材料，低电压驱动⑤可适用于车缝直接使；⑥发热升温速度更快，发热更均匀，常温通电10秒内可做到大面积热量，能快速升温至30‑70℃⑦远红外发热⑧水性环保材料透气性优良⑨整体材料厚度小于1mm。

技术研发人员：陈利军,李明,叶青,张立鹏
受保护的技术使用者：北京创新爱尚家科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16

网址：一种石墨烯发热模组在车辆座舱微气候热管理中的应用的制作方法 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/870217

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