本申请涉及但不限于一种石墨烯加热保温套。
背景技术：
：：根据GJB3385-98、MIL-STD-1309D-92等规定，便携式电子设备(portableequipment)是指在使用场地之间容易携带的设备；不大于5kg不带提手易于手持的设备，不大于23kg带有提手的设备都是便携式设备。便携式电子设备包括日常生活和生产过程中用到的手机、平板电脑、相机、笔记本电脑、摄像机、导航设备、测绘仪、手持阅读器等。便携式电子设备主要采用锂离子电池进行驱动，但锂离子电池在低温环境下的充放电性能并不理想，存在容量低、衰减严重、循环倍率性能差、析锂现象明显、脱嵌锂不平衡等问题。根据相关研究，在零下20℃时锂离子电池的放电容量只有室温时的31.5％左右，并且充放电容量会出现快速衰减。这主要是由于低温下电解液黏度增大、负极析锂严重、活性物质扩散系数降低等造成的。目前常用的便携式电子设备的外套主要起到保护和保温的效果，通常不具备主动加热功能。但在北方冬季和高原地区，大部分外部环境温度小于零度，电池温度将低于正常充放电的温度，并进一步影响电子设备的运行。技术实现要素：以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本申请提供了一种具有保温和加热功能的加热保温套，其可用于便携式电子设备，起到保护、加热和保温的作用。具体地，本申请提供了一种石墨烯加热保温套，所述石墨烯加热保温套包括外套，所述外套具有能够容纳待加热设备的容纳空间，所述外套包括：石墨烯加热膜，所述石墨烯加热膜包括导热层、电极、石墨烯片层加热层和基底，所述石墨烯片层加热层附着在所述基底上，所述电极设置在所述石墨烯片层加热层上并且设置为与供电线路电连接，使得所述石墨烯片层加热层能够通过所述电极获得电能；和隔热保护层，所述隔热保护层结合在所述石墨烯加热膜上。在本申请中，术语“石墨烯片层加热层”定义为由石墨烯片层为加热材料形成的加热层。目前，石墨烯产品通常包括薄膜和片层两类，石墨烯片层的制备工艺简单、成本低、导电率高，比石墨烯薄膜更适合作为石墨烯加热膜的加热材料。在一些实施方式中，所述石墨烯片层加热层的厚度可以为10-50μm。在一些实施方式中，制备所述石墨烯片层加热层的原料可以包括：石墨烯片层、高分子材料和可选地除石墨烯之外的导电材料，以所述石墨烯片层加热层的重量为100％计，所述石墨烯片层的重量可以为30％～85％、所述高分子材料的重量可以为5％～50％，所述除石墨烯之外的导电材料的重量可以为0～40％。在一些实施方式中，所述石墨烯片层的重量可以为50％～85％。在一些实施方式中，所述除石墨烯之外的导电材料的重量可以为0～30％。在一些实施方式中，所述石墨烯片层可以通过选自液相直接剥离法、氧化还原法、电化学剥离法、插层剥离法、电弧剥离法中的任意一种方法获得。在一些实施方式中，所述液相直接剥离法可以为球磨、超声、射流空化、射流碰撞或高速剪切。在一些实施方式中，所述氧化还原法的氧化方法可以为Brodie法、Staudenmaier法、Hummers法或上述方法的改进方法。在一些实施方式中，所述氧化还原法的还原方法可以为激光、微波、紫外光、高温等物理还原法或氢碘酸、水合肼、二甲基肼、酚类、硼氢化钠、含硫化合物、醇类等化学还原法。在一些实施方式中，所述石墨烯片层的平均厚度可以≤30nm，平均横向尺寸可以＞500nm。在一些实施方式中，所述除石墨烯之外的导电材料可以选自碳纤维、碳纳米管、石墨、碳黑、银、铝和铜中的任意一种或更多种。在一些实施方式中，所述高分子材料可以选自天然高分子材料、合成高分子材料、改性高分子材料中的任意一种或更多种。在一些实施方式中，所述高分子材料可以选自环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、氟碳树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸酯类低聚物和活性单体、醇酸树脂、乙烯基树脂、合成纤维素树脂、聚酰胺树脂、氯醋树脂、聚氨酯树脂、聚偏氟乙烯树脂和合成橡胶中的任意一种或更多种。在一些实施方式中，可以采用喷涂、刮涂或印刷的方式将制备所述石墨烯片层加热层的原料附着在所述基底上，从而在所述基底上形成所述石墨烯片层加热层。在一些实施方式中，所述石墨烯加热保温套还可以包括：导电线路，所述导电线路的一端与所述外套的电极电连接；和电源接头，所述电源接头的一端与所述导电线路的另一端电连接，所述电源接头的另一端设置为与电源连接，从而形成供电线路，使得所述外套能够通过所述导电线路和所述电源接头从电源获得电能。在一些实施方式中，所述石墨烯加热保温套还可以包括控制导电线路接通或断开的开关。在一些实施方式中，所述电源接头可以为带有正负极并且能够与电池电连接的电源接头，或者为转换接头。在一些实施方式中，所述转换接头可以为USB口或MicroUSB口。在一些实施方式中，所述导热层和所述基底可以各自独立地由选自天然高分子材料和合成高分子材料中的任意一种或更多种材料形成。在一些实施方式中，所述导热层和所述基底可以各自独立地由选自聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、尼龙、聚偏氟乙烯、聚偏二氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、醋酸纤维素、聚乙烯醇、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶、动物皮、合成皮和以这些材料为主体的复合材料中的任意一种或更多种材料形成。在一些实施方式中，所述电极可以由选自银、铜、铝、锡、锌和碳纤维中的任意一种或更多种材料制成。在一些实施方式中，所述电极可以采用涂布法、印刷法、粘贴热压合法或沉积法与所述石墨烯片层加热层相结合。在一些实施方式中，所述隔热保护层的主体材料可以选自无机隔热材料和有机隔热材料中的任意一种或更多种。在一些实施方式中，所述隔热保护层的主体材料可以选自棉、麻、动物皮毛、丝、有机泡沫材料、无机泡沫材料中的任意一种或更多种。在一些实施方式中，所述隔热保护层可以通过粘合、热压或缝制的方法结合在所述石墨烯加热膜上。本申请的石墨烯加热保温套可以用于对便携式电子设备进行加热和保温。在本申请中，术语“便携式电子设备”定义为不大于5kg且不带提手易于手持的设备或不大于23kg带有提手的设备，例如，手机、平板电脑、相机、笔记本电脑、摄像机、导航设备、测绘仪、手持阅读器、对讲机或照明设备等。与传统的电阻丝式加热套相比，本申请的石墨烯加热保温套具有以下优势：面状发热、热效率高、寿命长、不易损坏、外型可选择性强、成本低、安全可靠、加热快速均匀等优点，并且能够耐受反复弯折，具有极高的应用价值。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请实施例1的石墨烯加热保温套的俯视图。图2为本申请实施例1的石墨烯加热保温套的截面图。图3为本申请实施例1中制备的石墨烯片层的微观形貌图。图4为本申请实施例2的石墨烯加热保温套的立体图。图5为本申请实施例2的石墨烯加热保温套的截面图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本申请实施例提供了一种石墨烯加热保温套，所述石墨烯加热保温套包括外套，所述外套具有能够容纳待加热设备的容纳空间，所述外套包括：石墨烯加热膜，所述石墨烯加热膜包括导热层、电极、石墨烯片层加热层和基底，所述石墨烯片层加热层附着在所述基底上，所述电极设置在所述石墨烯片层加热层上并且设置为与供电线路电连接，使得所述石墨烯片层加热层能够通过所述电极获得电能；和隔热保护层，所述隔热保护层结合在所述石墨烯加热膜上。其中，所述石墨烯片层加热层的厚度可以为10-50μm。制备所述石墨烯片层加热层的原料可以包括：石墨烯片层、高分子材料和可选地除石墨烯之外的导电材料，以所述石墨烯片层加热层的重量为100％计，所述石墨烯片层的重量可以为30％～85％、所述高分子材料的重量可以为5％～50％，所述除石墨烯之外的导电材料的重量可以为0～40％。本申请实施例的石墨烯加热保温套还可以包括：导电线路，所述导电线路的一端与所述外套的电极电连接；和电源接头，所述电源接头的一端与所述导电线路的另一端电连接，所述电源接头的另一端设置为与电源连接，从而形成供电线路，使得所述外套能够通过所述导电线路和所述电源接头从电源获得电能。本申请实施例的石墨烯加热保温套还可以包括控制导电线路接通或断开的开关。所述电源接头可以为带有正负极并且能够与电池(例如，蓄电池或普通电池)电连接的电源接头，或者为转换接头(例如，USB口或MicroUSB口)。实施例1本实施例的石墨烯加热保温套可以用于对手机进行加热和保温。如图1所示，本实施例的石墨烯加热保温套包括外套1、导电线路和电源接头2。如图2所示，本实施例的外套包括石墨烯加热膜和隔热保护层3，所述石墨烯加热膜包括导热层4、电极5、石墨烯片层加热层6和基底7。本实施例的石墨烯片层加热层(包含电极)可以通过如下方法制备得到：(1)采用超声剥离法制备石墨烯片层，制得的石墨烯片层的微观形貌如图3所示，石墨烯片层的平均厚度为4.5nm，平均横向尺寸为3μm；(2)将60重量份制得的石墨烯片层和40重量份丙烯酸树脂溶于水中，搅拌均匀后喷涂在柔性基底表面，待干燥后剪切成方块形状，形成厚度为15μm的石墨烯片层加热层，在其边缘涂敷银浆，上层覆盖导电铜箔，以在石墨烯片层加热层上形成电极。电极由银和铜形成。所述柔性基底由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜形成；所述导热层由硅橡胶形成；所述隔热保护层由聚氨酯泡沫塑料形成；所述电源接头为USB口，当将手机放入本实施例的石墨烯加热保温套中后，可通过USB口采用手机的电池对石墨烯片层加热层进行供电。实施例2本实施例的石墨烯加热保温套可以用于对对讲机进行加热和保温。如图4所示，本实施例的石墨烯加热保温套包括外套1、导电线路和电源接头2。如图5所示，本实施例的外套包括石墨烯加热膜和隔热保护层3，所述石墨烯加热膜包括导热层4、电极5、石墨烯片层加热层6和基底7。本实施例的石墨烯片层加热层(包含电极)可以通过如下方法制备得到：(1)采用球磨剥离法制备石墨烯片层，石墨烯片层的平均厚度为30nm，平均横向尺寸为12μm；(2)将50重量份制得的石墨烯片层、35重量份聚氨酯和15重量份碳黑溶于环己酮中，搅拌混合均匀，采用丝网印刷方式印制在柔性基底表面，待干燥后剪切成方块形状，形成厚度为30μm的石墨烯片层加热层，在其边缘涂敷银浆，上层覆盖碳纤维带，以在石墨烯片层加热层上形成电极。电极由银和碳纤维形成。所述柔性基底由聚碳酸酯(PC)薄膜形成；所述导热层由聚氨酯形成；所述隔热保护层为牛皮；所述电源接头为MicroUSB口，使用时可以将所述MicroUSB与充电宝连接进行供电。实施例3本实施例的石墨烯加热保温套可以用于对测绘仪进行加热和保温。本实施例的石墨烯片层加热层(包含电极)可以通过如下方法制备得到：(1)采用高速射流空化法制备石墨烯片层，石墨烯片层的平均厚度为3nm，平均横向尺寸为5μm；(2)将60重量份制得的石墨烯片层、5重量份聚酯树脂、30重量份丙烯酸树脂和5重量份短切碳纤维溶于二元酸酯混合物(DBE)中，混合均匀，采用凹版印刷方式印制在柔性基底表面，待干燥后剪切成固定形状，形成厚度为10μm的石墨烯片层加热层，采用碳纤维带在石墨烯片层加热层内部交替铺设正负电极。电极由碳纤维形成。所述柔性基底由PET无纺布形成；所述导热层由PET无纺布形成；所述隔热保护层由海绵橡胶形成；所述电源接头为USB口。实施例4本实施例的石墨烯加热保温套可以用于对摄像机进行加热和保温。本实施例的石墨烯片层加热层(包含电极)可以通过如下方法制备得到：(1)采用Hummers氧化法以及氢碘酸还原制备石墨烯片层，石墨烯片层的平均厚度为1.5nm，平均横向尺寸为3.5μm；(2)将55重量份制得的石墨烯片层、35重量份环氧树脂和10重量份碳纳米管溶于二甲苯中，搅拌混合均匀，采用丝网印刷方式印制在柔性基底表面，待干燥后剪切成固定形状，形成厚度为50μm的石墨烯片层加热层，采用镀铝布胶带在石墨烯片层加热层内部交替铺设正负电极。电极由铝形成。所述柔性基底由聚乙烯(PE)薄膜形成；所述导热层由硅橡胶形成；所述隔热保护层由聚乙烯发泡材料形成；所述电源接头为MicroUSB口。虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。当前第1页1 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