CN111328162A - 柔性加热膜、柔性加热片的绝缘封装结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性加热膜、柔性加热片的绝缘封装结构及方法。柔性加热片的绝缘封装方法包括：将柔性加热片置于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间，第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的至少一者包括基材层以及设置在基材层一侧表面的压敏胶层；直接对第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的至少一者施加1～20Kg的压力，以使柔性加热片与至少一压敏胶层结合，从而将柔性加热片封装于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间。本发明提供的柔性加热片的绝缘封装方法，不需要热压合而大大缩短了加工时间，大幅的提高了产能，降低了前期设备投入、维修和人工成本，减少了高温作业的风险，能够实现规模化制造柔性加热膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性加热膜的封装方法，特别涉及一种柔性加热膜、柔性加热片的绝缘封装结构及方法，属于材料加工制造技术领域。
背景技术
柔性加热膜是一种可挠性的加热材料，这类材料是用不同的绝缘材料将柔性加热片封装在内加工制造而成。根据绝缘材料的材质不同一般可分为聚酰亚胺(PI)加热膜、聚酯(PET)加热膜、硅橡胶加热膜等类型。根据加热片材料不同又可分为金属丝加热膜、蚀刻金属片加热膜、电阻浆料加热膜、碳膜(一般指碳晶、石墨烯、碳纳米管)加热膜等类型。柔性加热膜具有轻薄、柔软、便于安装、加热速度快等优点、目前已广泛应用于设备、管道、医疗器械、汽车、动力电池、智能穿戴等诸多领域。
上述绝缘材料的传统结构为在PI或者PET的薄膜表面覆合环氧或者聚丙烯酸酯类的结构胶，如果是硅橡胶绝缘材料，其结构是一面完全硫化而另一面未硫化的硅橡胶，中间通常需要玻纤布增强支撑。这些材料均须通过压合工艺成型，即在高温高压下继续反应才能产生粘结作用。通常的压合温度范围是120℃～180℃，压力范围是2kg～150kg，压合时间在5min～30min。
传统柔性加热膜的制作包括打孔、对位、布线、贴合、压合、冲切等多个工序制成成品，生产工艺复杂，且效率及良率低下。而其中压合是最耗时的工序，降低了加热膜的批量生产效率，是加热膜规模化生产的主要瓶颈之一，主要原因如下：首先压合设备的采购成本和后期保养维修的成本很高；其次受场地限制，压合机的体积不会太大，导致了每台压合机的产能有限；最后压合工序往往是120℃以上高温条件下作业，需经常接触高温设备和产品，操作或防护不当很容易造成工人烫伤，属于高危作业的一类。综上所述，解决柔性加热膜量产难最需要突破的是压合工序的限制。
同时目前各行各业对柔性加热膜的需求与日俱增，例如工业设备管道、罐桶的拌热保温对加热膜有很大的需求量；随着新能源汽车销售量逐年的增长，动力锂电池的加热保护需求也在逐年增加。因此，寻找一种柔性加热膜的可规模化、批量化的制造工艺已经非常急迫。
发明内容
本发明的主要目的在于通过选用一种新的绝缘材料用于柔性加热片的绝缘封装，用这种新的绝缘封装结构制作加热膜，不再需要传统柔性加热膜高温热压的工序，从而提高加热膜的生产效率，以克服现有技术的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例一方面提供了一种柔性加热片的绝缘封装方法，其包括：将柔性加热片置于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间，所述第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的至少一者包括基材层以及设置在基材层一侧表面的压敏胶层；
直接对第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的至少一者施加1～20Kg的压力，以使所述柔性加热片与至少一所述的压敏胶层结合，从而将柔性加热片封装于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间。
在一些较为具体的实施方案中，所述的绝缘封装方法包括：于-30～150℃条件下将柔性加热片封装于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间。
在一些较为具体的实施方案中，所述基材层的材质包括聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜中的任意一种，但不限于此。
优选的，所述基材层的厚度为10～200μm。
在一些较为具体的实施方案中，所述压敏胶层的材质包括水性体系或者溶剂型体系的聚丙烯酸酯胶、硅胶、聚氨酯胶中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
优选的，所述压敏胶层的厚度为5～50μm。
在一些较为具体的实施方案中，所述压面胶层的剥离力为50gf/25mm～5000gf/25mm。
在一些较为具体的实施方案中，所述柔性加热片包括电阻丝加热片和碳膜加热片中的任意一种，但不限于此。
在一些较为具体的实施方案中，所述碳膜加热片包括碳膜以及与所述碳膜欧姆接触的图案化金属电极，所述电阻丝加热片包括图案化的金属电极。
在一些较为具体的实施方案中，所述图案化的金属电极包括图案化的铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种或由铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种形成的胶带，但不限于此。
优选的，所述图案化的金属电极的厚度为5～100μm。
在一些较为具体的实施方案中，所述碳膜包括碳晶、石墨烯、碳纳米管中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
优选的，所述碳膜以丝印、涂布中的任意一种方式成膜于第一绝缘封装层或第二绝缘封装层表面。
本发明实施例另一方面还提供了由所述的柔性加热片的绝缘封装方法获得的柔性加热片的绝缘封装结构。
本发明实施例还提供了一种柔性加热膜，其包括所述的柔性加热片的绝缘封装结构。
与现有技术相比，本发明提供的柔性加热片的绝缘封装方法，摒弃了柔性加热膜传统结构中利用结构型胶黏剂通过高温热压产生粘结作用的工序，不需要热压合而大大缩短了加工时间，大幅的提高了产能，同时降低了前期设备投入、维修和人工成本，减少了高温作业的风险，能够实现规模化制造柔性加热膜。
附图说明
图1是本发明一典型实施案例中第一绝缘封装层的结构示意图；
图2是本发明一典型实施案例中第二绝缘封装层的结构示意图；
图3是本发明一典型实施案例中一种电阻丝加热膜的结构示意图；
图4是本发明一典型实施案例中一种碳膜加热膜的结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例一方面提供了一种柔性加热片的绝缘封装方法，其包括：将柔性加热片置于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间，所述第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的至少一者包括基材层以及设置在基材层一侧表面的压敏胶层；
直接对第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的至少一者施加1～20Kg的压力，以使所述柔性加热片与至少一所述的压敏胶层结合，从而将柔性加热片封装于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间。
在一些较为具体的实施方案中，所述的绝缘封装方法包括：于-30～150℃条件下将柔性加热片封装于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间。
在一些较为具体的实施方案中，所述基材层的材质包括聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜中的任意一种，但不限于此。
优选的，所述基材层的厚度为10～200μm。
在一些较为具体的实施方案中，所述压敏胶层的材质包括水性体系或者溶剂型体系的聚丙烯酸酯胶、硅胶、聚氨酯胶中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
优选的，所述压敏胶层的厚度为5～50μm。
在一些较为具体的实施方案中，所述压面胶层的剥离力为50gf/25mm～5000gf/25mm，在常温条件下和一定压力下与基材层均有很好的结合力。
在一些较为具体的实施方案中，所述柔性加热片包括电阻丝加热片和碳膜加热片中的任意一种，但不限于此。
在一些较为具体的实施方案中，所述碳膜加热片包括碳膜以及与所述碳膜欧姆接触的图案化金属电极，所述电阻丝加热片包括图案化的金属电极。
在一些较为具体的实施方案中，所述图案化的金属电极包括图案化的铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种或由铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种形成的胶带，但不限于此。
优选的，所述图案化的金属电极的厚度由电热膜的以及基于电热膜形成的产品设计决定，一般为5～100um。
在一些较为具体的实施方案中，所述碳膜包括碳晶、石墨烯、碳纳米管中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
优选的，所述碳膜以丝印、涂布中的任意一种方式成膜于第一绝缘封装层或第二绝缘封装层表面。
本发明实施例另一方面还提供了由所述的柔性加热片的绝缘封装方法获得的柔性加热片的绝缘封装结构。
本发明实施例还提供了一种柔性加热膜，其包括所述的柔性加热片的绝缘封装结构。
如下将结合附图以及具体实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
一种柔性加热片的绝缘封装方法，其可以包括：将柔性加热片置于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间，于-30～150℃条件下直接对第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的至少一者施加1～20Kg的压力，以使所述柔性加热片与至少一所述的压敏胶层结合，从而将柔性加热片封装于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间；柔性加热片可以是碳膜加热片或电阻丝加热片。
请参阅图1-图3，基由所述的柔性加热片的绝缘封装方法形成的一种电阻丝加热膜可以包括图案化金属电极3以及置于图案化金属电极3两侧的第一绝缘封装层1、第二绝缘封装层2之间，第一绝缘封装层1包括第一基材层11和形成在第一基材层表面的第一压敏胶层12，第二绝缘封装层2包括第二基材层21和形成在第二基材层表面的第二压敏胶层22，图案化金属电极3被粘合封装在第一压敏胶层12和第二压敏胶层22之间。
请参阅图1、图2、图4，基由所述的柔性加热片的绝缘封装方法形成的一种碳膜可以包括第一绝缘封装层1、第二绝缘封装层2以及封装于第一绝缘层1和第二绝缘层2之间的碳膜4和图案化金属电极5，碳膜4与图案化金属电极5欧姆接触，第一绝缘封装层1包括第一基材层11和形成在第一基材层表面的第一压敏胶层12，第二绝缘封装层2包括第二基材层21和形成在第二基材层表面的第二压敏胶层22，碳膜4以丝印、涂布中的任意一种方式成膜于第一压敏胶层12上，图案化金属电极4被粘合在第二压敏胶层22上。
实施例1
一种聚酰亚胺(PI)加热膜，结构为(从上至下)：PI薄膜，厚度为10um～200um；水性或者油性的聚丙烯酸酯压敏胶，厚度为5～50um；图案化的金属片或者金属丝；水性或者油性的聚丙烯酸酯压敏胶，厚度为5～50um；PI薄膜，厚度为10um～200um。
实施例2
一种聚酰亚胺(PI)加热膜，结构为(从上至下)：PI薄膜，厚度为10um～200um；水性或者油性的聚丙烯酸酯压敏胶，厚度为5～50um；碳膜；金属电极；水性或者油性的聚丙烯酸酯压敏胶，厚度为5～50um；PI薄膜，厚度为10um～200um。
实施例3
一种聚酰亚胺(PI)加热膜，结构为(从上至下)：PI薄膜，厚度为10um～200um；硅胶，厚度为5～50um；图案化的金属片或金属丝；硅胶，厚度为5～50um；PI薄膜，厚度为10um～200um。
实施例4
一种聚酰亚胺(PI)加热膜，结构为(从上至下)：PI薄膜，厚度为10um～200um；硅胶，厚度为5～50um；碳膜；金属电极；硅胶，厚度为5～50um；PI薄膜，厚度为10um～200um。
实施例5
一种聚酰亚胺(PI)加热膜，结构为(从上至下)：PI薄膜，厚度为10um～200um；水性或者油性的聚氨酯压敏胶，厚度为5～50um；图案化的金属片或金属丝；水性或者油性的聚氨酯压敏胶，厚度为5～50um；PI薄膜，厚度为10um～200um。
实施例6
一种聚酰亚胺(PI)加热膜，结构为(从上至下)：PI薄膜，厚度为10um～200um；水性或者油性的聚氨酯压敏胶，厚度为5～50um；碳膜；金属电极；水性或者油性的聚氨酯压敏胶，厚度为5～50um；PI薄膜，厚度为10um～200um。
实施例7
一种聚酯(PET)加热膜，结构为(从上至下)：PET薄膜，厚度为10um～200um；水性或者油性的聚丙烯酸酯压敏胶，厚度为5～50um；图案化的金属片或金属丝；水性或者油性的聚丙烯酸酯压敏胶，厚度为5～50um；PET薄膜，厚度为10um～200um。
实施例8
一种聚酯(PET)加热膜，结构为(从上至下)：PET薄膜，厚度为10um～200um；水性或者油性的聚丙烯酸酯压敏胶，厚度为5～50um；碳膜；金属电极；水性或者油性的聚丙烯酸酯压敏胶，厚度为5～50um；PET薄膜，厚度为10um～200um。
实施例9
一种聚酯(PET)加热膜，结构为(从上至下)：PET薄膜，厚度为10um～200um；硅胶，厚度为5～50um；图案化的金属片或金属丝；硅胶，厚度为5～50um；PET薄膜，厚度为10um～200um。
实施例10
一种聚酯(PET)加热膜，结构为(从上至下)：PET薄膜，厚度为10um～200um；硅胶，厚度为5～50um；碳膜；金属电极；硅胶，厚度为5～50um；PET薄膜，厚度为10um～200um。
实施例11
一种聚酯(PET)加热膜，结构为(从上至下)：PET薄膜，厚度为10um～200um；水性或者油性的聚氨酯压敏胶，厚度为5～50um；图案化的金属片或金属丝；水性或者油性的聚氨酯压敏胶，厚度为5～50um；PET薄膜，厚度为10um～200um。
实施例12
一种聚酯(PET)加热膜，结构为(从上至下)：PET薄膜，厚度为10um～200um；水性或者油性的聚氨酯压敏胶，厚度为5～50um；碳膜；金属电极；水性或者油性的聚氨酯压敏胶，厚度为5～50um；PET薄膜，厚度为10um～200um。
与现有技术相比，本发明提供的柔性加热片的绝缘封装方法，第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的压敏胶在常温条件下即可快速粘结的特性封装加工好的柔性加热片，进而摒弃了柔性加热膜传统结构中利用结构型胶黏剂通过高温热压产生粘结作用的工序，不需要热压合而大大缩短了加工时间，大幅的提高了产能，同时降低了前期设备投入、维修和人工成本，减少了高温作业的风险，能够实现规模化制造柔性加热膜。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性加热片的绝缘封装方法，其特征在于包括：
将柔性加热片置于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间，所述第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的至少一者包括基材层以及设置在基材层一侧表面的压敏胶层；
直接对第一绝缘封装层和第二绝缘封装层中的至少一者施加1～20Kg的压力，以使所述柔性加热片与至少一所述的压敏胶层结合，从而将柔性加热片封装于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间。
2.根据权利要求1所述的绝缘封装方法，其特征在于包括：于-30～150℃条件下将柔性加热片封装于第一绝缘封装层和第二绝缘封装层之间。
3.根据权利要求1所述的绝缘封装方法，其特征在于：所述基材层的材质包括聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜中的任意一种；优选的，所述基材层的厚度为10～200μm。
4.根据权利要求1所述的绝缘封装方法，其特征在于：所述压敏胶层的材质包括水性体系或者溶剂型体系的聚丙烯酸酯胶、硅胶、聚氨酯胶中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述压敏胶层的厚度为5～50μm。
5.根据权利要求1或4所述的绝缘封装方法，其特征在于：所述压面胶层的剥离力为50gf/25mm～5000gf/25mm。
6.根据权利要求1所述的绝缘封装方法，其特征在于：所述柔性加热片包括电阻丝加热片和碳膜加热片中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的绝缘封装方法，其特征在于：所述碳膜加热片包括碳膜以及与所述碳膜欧姆接触的图案化金属电极，所述电阻丝加热片包括图案化的金属电极。
8.根据权利要求7所述的绝缘封装方法，其特征在于：所述图案化的金属电极包括图案化的铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种或由铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种形成的胶带；优选的，所述图案化的金属电极的厚度为5～100μm；和/或，所述碳膜包括碳晶、石墨烯、碳纳米管中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述碳膜以丝印、涂布中的任意一种方式成膜于第一绝缘封装层或第二绝缘封装层表面。
9.由权利要求1-8中任一项所述的柔性加热片的绝缘封装方法获得的柔性加热片的绝缘封装结构。
10.一种柔性加热膜，其特征在于包括权利要求9中所述的柔性加热片的绝缘封装结构。
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| CN201811545741.2A Pending CN111328162A (zh) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | 柔性加热膜、柔性加热片的绝缘封装结构及方法 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN111328162A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023045400A1 (zh) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 用电装置、电池、加热膜及其制造方法和制造设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101431837A (zh) * | 2007-11-08 | 2009-05-13 | 上海阳山材料科技有限公司 | 一种远红外柔性电热材料及其制作方法和应用 |
| CN202043306U (zh) * | 2011-04-18 | 2011-11-16 | 苏州住邦新能源科技有限公司 | 高效率热辐射碳素晶体电热膜 |
| CN103031074A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 黄伟 | 用于导热的压敏胶带及加工方法 |
| CN104768243A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-07-08 | 上海交通大学 | 石墨片电加热元器件及其制备方法 |
| CN209572178U (zh) * | 2018-12-17 | 2019-11-01 | 苏州汉纳材料科技有限公司 | 柔性加热膜、柔性加热片的绝缘封装结构 |
-
2018
- 2018-12-17 CN CN201811545741.2A patent/CN111328162A/zh active Pending
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