【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了一种柔性传感器，尤其是涉及了一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器及其制备方法。
技术介绍
1、锂电池作为一种理想的储能系统，在我们的日常生活中得到了广泛的应用。然而，作为一种将化学能转化为电能的电源，锂电池在加热、挤压、碰撞或过度充电条件下的安全问题引起了消费者的深切关注。锂电池失效通常伴随着电解质泄漏，并且锂电池的大部分安全问题通常是由电解质泄漏产生的有机蒸汽的爆燃或爆炸引起的。锂离子电池电解质主要由碳酸二甲酯dmc、碳酸甲乙酯emc或碳酸二乙酯dec等溶剂组成，这些溶剂具有挥发性和氧化还原中性，因此难以检测。因此，开发一种快速有效的方法来早期检测锂电池电解质泄漏对于在广泛的锂电池应用中提供安全保证至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决的问题在于：现有的锂电池电解液泄漏检测传感器的制备工艺复杂，且成本高。本专利技术提出了一种具有制备工艺简单、制备成本低、低检测限、快速检测能力的锂电池电解液泄漏检测传感器。所制备的传感器能够响应浓度低至0.66ppm的碳酸二乙酯。
2、为实现本专利技术的目的，提供如下的技术方案：
3、一、一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器
4、所述柔性传感器包括聚乙烯层和氧化石墨烯层，聚乙烯层和氧化石墨烯层之间层叠布置。
5、当所述柔性传感器接触到锂电池挥发出的电解质溶液时，柔性传感器发生弯曲变形，具体是从聚乙烯层的一侧弯向氧化石墨烯层一侧。
6、所述的锂电池挥发出的电
7、二、一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器的制备方法
8、制备方法包括以下步骤：
9、1)将聚乙烯薄膜平整地铺在玻璃板上；
10、2)将聚乙烯薄膜的四周固定并在聚乙烯薄膜的上表面形成凹槽；
11、3)将氧化石墨烯分散液均匀地涂在凹槽内，再干燥至氧化石墨烯分散液中的水分蒸干，形成氧化石墨烯-聚乙烯复合薄膜；
12、4)将氧化石墨烯-聚乙烯复合薄膜剪裁成目标形状后，得到多刺激响应的可编程软体驱动器。
13、所述3)中，所述氧化石墨烯分散液浓度为2mg/ml。
14、所述干燥的温度为40℃。
15、随着电解质溶液的浓度降低，柔性传感器的变形恢复。传感器对碳酸二乙酯的检测具有很好的线性。传感器对碳酸二乙酯的检测限达到0.66ppm。所述传感器能够在密闭容器中有效地检测锂电池的泄漏。
16、将氧化石墨烯-聚乙烯复合薄膜的剪裁方向与聚乙烯层中的分子链方向之间的夹角记为剪裁角度；剪裁角度的改变，调整柔性传感器的变形模式，实现柔性传感器的变形控制。
17、当所述剪裁角度为0°时，所制备的柔性传感器在电解质溶液刺激下沿短边弯曲；当剪裁角度为90°时，所制备的柔性传感器在电解质溶液刺激下沿长边弯曲；当剪裁角度在0°到90°之间或者90°到180°之间时，所制备的柔性传感器在电解质溶液刺激下发生螺旋变形。
18、本专利技术所述的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器的原理为：
19、泄漏的锂电池电解液中的溶剂成分，如碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或碳酸二乙酯等，挥发并进入柔性传感器的聚乙烯层中，并导致聚乙烯层发生溶胀，导致柔性传感器的聚乙烯层与氧化石墨烯层在界面处发生应力失配，进而导致传感器发生弯曲变形。在视觉上引起明显的形状变化。
20、本专利技术的有益效果在于：
21、1、本专利技术所述的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器的制备方法操作简单、易于实现，适用于大量制备。
22、2、本专利技术所制备的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器响应速度快、变形明显、变形过程可逆、可重复、检测限低。
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1.一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器，其特征在于，所述柔性传感器1包括聚乙烯层2和氧化石墨烯层3，聚乙烯层2和氧化石墨烯层3之间层叠布置。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器，其特征在于，当所述柔性传感器接触到锂电池挥发出的电解质溶液时，柔性传感器发生弯曲变形，具体是从聚乙烯层2的一侧弯向氧化石墨烯层3一侧。
3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器，其特征在于，所述的锂电池挥发出的电解质溶液包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或碳酸二乙酯。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述3)中，所述氧化石墨烯分散液浓度为2mg/ml。
6.根据权利要求4所述的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为40℃。
【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器，其特征在于，所述柔性传感器1包括聚乙烯层2和氧化石墨烯层3，聚乙烯层2和氧化石墨烯层3之间层叠布置。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器，其特征在于，当所述柔性传感器接触到锂电池挥发出的电解质溶液时，柔性传感器发生弯曲变形，具体是从聚乙烯层2的一侧弯向氧化石墨烯层3一侧。
3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池电解液泄漏检测的柔性传感器，其特征在于，所述的锂电池挥发...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋秀菊，冯毅雄，闫炜煜，洪兆溪，胡炳涛，谭建荣，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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