CN111405689A - 一种柔性电热膜电极制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔性电热膜电极制备方法，包括如下步骤：剪裁柔性膜片，使其4.5cm电阻小于55Ω；在所述柔性膜片的边缘上印刷两道银浆并烘干；分别在两道银浆的表面粘贴两块导电布。本发明电极避免了膜片内部窄银浆的使用，采用柔软的导电布代替铜箔，节约成本的同时提高了电热膜的柔性，可任意卷曲和揉搓；本发明的膜片与外电源的连接方式为铆接，连接牢固可靠，对膜片不造成破坏且生产效率较高；使用本发明的电热膜使电热膜具有极佳的柔韧性，发热效果好，降低了行业门槛，更有市场竞争力。

Description

一种柔性电热膜电极制作方法

技术领域

本发明属于电热膜电极的制作方法，更具体涉及一种柔性电热膜电极的制作方法。

背景技术

目前市场上应用在服饰发热的多种电热膜产品，根据应用的部位不同，对电热膜的柔性要求也不同。应用在身体中曲率比较大的部位的电热膜产品对电热膜本身的柔性要求非常高。

如图1所示，一般地，目前的电热膜电极制备方法均是在膜片表面印刷一层银浆，该层银浆构成两种结构，一种是印刷在膜片边缘的主要起到导线作用的宽银浆，另一种是印刷在膜片内部的主要起降低膜片电阻，提高发热温度的窄银浆1；最后再在宽银浆表面再贴宽度与银浆宽度相同的铜箔即为现有的边缘宽银浆2，以降低膜片体系电阻。

膜片中窄银浆1的存在增加了生产成本，且窄银浆1与膜片表面的粘接性不佳，使得窄银浆1容易脱落，从而造成部分发热区失效；窄银浆1也容易在其突出端造成高温区，使膜片发热不均；铜箔粘贴在膜片后会降低铜箔自身的柔韧性，小角度弯曲膜片时铜箔和膜片的接触不会出现问题，但当弯曲角度变大时，铜箔会断裂，使电热膜产品失效。

一般地，电热膜中间区域的窄银浆1和铜箔与膜片本身的物质属性不同，会在一定程度上降低电热膜的柔性，限制了电热膜的使用范围。

发明内容

本发明提供了一种可增强电热膜的柔性和简化电热膜的柔性电热膜电极制备方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种柔性电热膜电极制备方法，包括如下步骤：

剪裁柔性膜片，使其4.5cm电阻小于55Ω；

在所述柔性膜片的边缘上印刷两道银浆并烘干；

分别在两道银浆的表面粘贴两块导电布。

在一些实施方式中，所述柔性膜片的厚度为150μm-1500μm，所述柔性膜片为长度为10cm-30cm，宽度为5cm-20cm的矩形。

在一些实施方式中，所述银浆沿所述柔性膜片的长度方向设置。

在一些实施方式中，所述银浆的宽度为3mm-10mm。

在一些实施方式中，导电布与外电源采用铆接的方式连接。

在一些实施方式中，所述外电源的电压为小于36V中的一种。

在一些实施方式中，所述导电布的宽度与银浆的宽度相同。

在一些实施方式中，所述导电布为布质胶带。

在一些实施方式中，两块所述布质胶带之间的电阻小于7Ω。

在一些实施方式中，所述柔性膜片按重量百分比包括以下组分：45-70％的热塑性弹性体，6-40％的石墨烯复合导电剂，1-5％的抗氧化剂，3-10％的流动剂，3-8％的橡胶增塑剂以及1-3％的表面活性剂；

所述热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体和烯烃类热塑性弹性体的一种或多种；

所述石墨烯复合导电剂为石墨烯和碳纳米管、炭黑、石墨片中的一种或多种复合；

所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或苯乙烯化苯酚的一种或多种复合。所述流动剂为脂肪酸衍生物的混合物、季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种；

所述橡胶增塑剂为脂肪油系增塑剂和石油系增塑剂中的一种或多种。所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、纤维素类大分子和糖类大分子中的一种或多种。

在一些实施方式中，所述柔性膜片的制备方法包括：

按比例将热塑性弹性体、碳导电剂、抗氧化剂、流动剂、橡胶增塑剂和表面活性剂在混炼设备中混炼，得到混合胶状物质，所述混炼的温度为130-200℃，所述混炼的时间为1-3h；

将混合胶状物质在开练设备上进行开练，所述开练的温度为200℃以下，所述开练的时间为10-30min；

将开练之后的混合胶状物质压延成型得到可卷曲柔性电热膜。

其有益效果为：本发明的电极不会对电热膜的柔性造成限制，为更多的低电压电热膜产品提供新的解决方案。

本发明电极避免了膜片内部窄银浆的使用，采用柔软的导电布代替铜箔，节约成本的同时提高了电热膜的柔性，可任意卷曲和揉搓；本发明的膜片与外电源的连接方式为铆接，连接牢固可靠，对膜片不造成破坏且生产效率较高；使用本发明的电热膜使电热膜具有极佳的柔韧性，发热效果好，降低了行业门槛，更有市场竞争力。

本发明采用低电压供电，发热均匀且具有优异的柔性，可作为各类发热服饰的热源。

本发明的电热膜电极使电热膜具有极佳的柔韧性，发热效果好，降低了行业门槛，更有市场竞争力。

附图说明

图1为现有的一般电热膜电极的设置图；

图2为本发明的一种柔性电热膜电极制备方法制备的电热膜电极的设置图；

图3为本发明的一种柔性电热膜电极制备方法制备的电热膜电极的截面图；

图4为本发明实施例1的集流体铆接外电路的位置图；

图5为本发明的实施例2的集流体铆接外电路的位置图。

图中，1为窄银浆；2为边缘宽银浆；3为膜片发热区；4为边缘银浆；5为膜片发热区；6为膜片；7为银浆；8为导电布；9为实施例1的铆接处；10为外电路；11为实施例2的铆接处。

具体实施方式

本技术领域的普通技术人员应当认识到，下文的本发明的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式作为的适当改变和变化都落在发明要求保护的范围内。

柔性膜片按重量百分比包括以下组分：45-70％的热塑性弹性体，6-40％的石墨烯复合导电剂，1-5％的抗氧化剂，3-10％的流动剂，3-8％的橡胶增塑剂以及1-3％的表面活性剂。其中，所述热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体和烯烃类热塑性弹性体的一种或多种。所述石墨烯复合导电剂为石墨烯和碳纳米管、炭黑、石墨片中的一种或多种复合。所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或苯乙烯化苯酚的一种或多种复合。所述流动剂为脂肪酸衍生物的混合物、季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种。所述橡胶增塑剂为脂肪油系增塑剂和石油系增塑剂中的一种或多种。所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、纤维素类大分子和糖类大分子中的一种或多种。

按上述比例将苯乙烯类热塑性弹性体、石墨烯和导电炭黑复合导电剂、抗氧化剂2，6-二叔丁基对甲酚、流动剂乙撑双硬脂酸酰胺、石油系增塑剂和表面活性剂纤维素类大分子在混炼设备中以130-200℃的高温进行熔融混炼1-3h，得到混合胶状物质；将混合胶装物质在开练设备上进行开练，开练设备的温度设置为200℃以下，开练的时间为10-30min；将开练之后的混合胶状物质压延成形得到厚度为150-1500μm柔性的电热膜，电热膜片4.5cm电阻小于55Ω。

图2-图3示意性地显示本发明的一种柔性电热膜电极制备方法制备的柔性电热膜电极。如图2-图3所示，一种柔性的电热膜电极的制备方法，包括如下步骤：

本发明的一种柔性的电热膜电极的制备方法，包括如下步骤：

(1)将厚度为150μm-1500μm的柔性膜片裁剪成长度为10cm-30cm，宽度为5cm-20cm的矩形，该种膜片的4.5cm电阻应小于55Ω；一般地，4.5cm电阻为电阻仪器两表笔距离为4.5cm时的电阻值，该阻值与膜片自身的电阻率和膜片厚度有关。

(2)将剪裁好的膜片6沿长度方向的边缘印刷两道宽度在3mm-10mm之间的银浆，并烘干；银浆7采用印刷的方式印在沿膜片6长度方向上的两边。

(3)在烘干的银浆7上贴相同宽度的导电布8，并在导电布8上采用铆接的方式连接5V外电源。边缘银浆4为在银浆7上贴上导电布8。膜片6包括发热区膜片5和不发热区边缘银浆4。作为集流体材质的导电布8为可导电的布质胶带。粘贴可导电的布质胶带后，两可导电的布质胶带之间的电阻应小于7Ω。集流体与外线路10的连接方式为铆接，集流体的端部设有铆接处9。

实施例1：

一种柔性的电热膜电极的制备方法，包括如下步骤：

(1)将厚度为600μm的柔性膜片裁剪成长度为15cm，宽度为7cm的矩形，该种膜片的4.5cm电阻为50-55Ω；

(2)将剪裁好的膜片沿长度方向的边缘印刷两道宽度为5mm的银浆，并在125℃的烘箱中静置30min烘干；银浆采用印刷的方式印在沿膜片长度方向上的两边。

(3)在烘干的银浆上贴宽度为5mm的导电布，并在两个导电布条的同一端采用铆接的方式连接5V外电源；该实施例中的集流体铆接外电路的位置图如图4所示。测量两导电布之间的电阻为2-3Ω。

该实施例中制得的膜片以2kg的力进行揉搓500次后，电极未断裂未脱落，膜片正常发热。

实施例2：

一种柔性的电热膜电极的制备方法，包括如下步骤：

(1)将厚度为1000μm的柔性膜片裁剪成长度为20cm，宽度为10cm的矩形，该种膜片的4.5cm电阻为40-50Ω；

(2)将剪裁好的膜片沿长度方向的边缘印刷两道宽度为8mm的银浆，并在125℃的烘箱中静置30min烘干；银浆采用印刷的方式印在沿膜片长度方向上的两边；

(3)在烘干的银浆上贴宽度为8mm的导电布，并在两个导电布条的中间采用铆接的方式连接5V外电源；该实施例中的集流体铆接外电路的位置图如图4所示。测量两导电布之间的电阻为3.5-5Ω。

该实施例中制得的膜片以2kg的力进行揉搓500次后，电极未断裂未脱落，膜片正常发热。

实施例3：

一种柔性的电热膜电极的制备方法，包括如下步骤：

(1)将厚度为1000μm的柔性膜片裁剪成长度为20cm，宽度为8cm的矩形，该种膜片的4.5cm电阻为40-50Ω；

(2)将剪裁好的膜片沿长度方向的边缘印刷两道宽度为10mm的银浆，并在125℃的烘箱中静置30min烘干；银浆采用印刷的方式印在沿膜片长度方向上的两边；

(3)在烘干的银浆上贴宽度为10mm的导电布，并在两个导电布条的中间采用铆接的方式连接5V外电源；该实施例中的集流体铆接外电路的位置图如图4所示。测量两导电布之间的电阻为3-4.5Ω。

该实施例中制得的膜片以2kg的力进行揉搓500次后，电极未断裂未脱落，膜片正常发热。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

剪裁柔性膜片，使其4.5cm电阻小于55Ω；

在所述柔性膜片的边缘上印刷两道银浆并烘干；

分别在两道银浆的表面粘贴导电布。

2.根据权利要求1所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，所述柔性膜片的厚度为150μm-1500μm，所述柔性膜片为长度为10cm-30cm，宽度为5cm-20cm的矩形。

3.根据权利要求1所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，所述银浆沿所述柔性膜片的长度方向设置。

4.根据权利要求1所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，所述银浆的宽度为3mm-10mm。

5.根据权利要求1所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，导电布与外电源采用铆接的方式连接。

6.根据权利要求5所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，所述外电源的电压为小于36V中的一种。

7.根据权利要求1所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，所述导电布的宽度与所述银浆的宽度相同。

8.根据权利要求1所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，所述导电布为布质胶带。

9.根据权利要求7所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，两块所述布质胶带之间的电阻小于7Ω。

10.根据权利要求1-2任一项所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，所述柔性膜片按重量百分比包括以下组分：45-70％的热塑性弹性体，6-40％的石墨烯复合导电剂，1-5％的抗氧化剂，3-10％的流动剂，3-8％的橡胶增塑剂以及1-3％的表面活性剂；

所述热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体和烯烃类热塑性弹性体的一种或多种；

所述石墨烯复合导电剂为石墨烯和碳纳米管、炭黑、石墨片中的一种或多种复合；

所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或苯乙烯化苯酚的一种或多种复合。所述流动剂为脂肪酸衍生物的混合物、季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种；

所述橡胶增塑剂为脂肪油系增塑剂和石油系增塑剂中的一种或多种。所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、纤维素类大分子和糖类大分子中的一种或多种。

11.根据权利要求10所述的柔性电热膜电极的制备方法，其特征在于，所述柔性膜片的制备方法包括：

按比例将热塑性弹性体、碳导电剂、抗氧化剂、流动剂、橡胶增塑剂和表面活性剂在混炼设备中混炼，得到混合胶状物质，所述混炼的温度为130-200℃，所述混炼的时间为1-3h；

将混合胶状物质在开练设备上进行开练，所述开练的温度为200℃以下，所述开练的时间为10-30min；

将开练之后的混合胶状物质压延成型得到可卷曲柔性电热膜。

Images