CN113543383B - 一种加热垫及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热垫及其制作方法，其包括：用于加热的加热层，所述加热层电连接有正极与负极，所述正极与所述负极相互分离，当所述正极与所述负极同时接入外界电源后所述加热层发热；所述正极的首尾两端均电连接有第一导线，所述负极的首尾两端均电连接有第二导线，当所述正极断裂时，通过所述第一导线可将所述正极断裂处的两端电连接，当所述负极断裂时，通过所述第二导线可将所述负极断裂处的两端电连接。本发明涉及的一种加热垫及其制作方法，可以在电极断裂后仍能维持断裂电极两端的导电，可以维持电极断裂区域的正常加热，不仅提高了加热垫的使用寿命，同时结构简单适用于各种加热垫的电极保护。

Description

一种加热垫及其制作方法

技术领域

本发明涉及电加热领域，特别涉及一种加热垫及其制作方法。

背景技术

目前越来越多的加热垫采用电加热方式，通过在两个电极间设置发热电阻实现加热保温的作用，相比与其他类型的加热垫，电加热更便捷，使用场景也更广泛。

相关技术中，为了保证电极与加热垫电阻的接触性能，会把电极做成薄片，避免电极与加热垫电阻的接触电阻过大，在通电后加热垫局部过热甚至烧毁加热垫。

但是，由于电极做成薄片状，其强度较低，在反复使用过程中容易断裂，损坏的电极只有部分通电，导致加热垫只有部分区域被电极加压导通，加热垫的加热区域减少，有些加热垫还会出现局部加热过高导致加热垫损坏的情况，电极断裂后无法实现加热垫的正常工作。

发明内容

本发明实施例提供一种加热垫及其制作方法，以解决相关技术中由于电极做成薄片状，其强度较低，在反复使用过程中容易断裂，损坏的电极只有部分通电，导致加热垫只有部分区域被电极加压导通，加热垫的加热区域减少，有些加热垫还会出现局部加热过高导致加热垫损坏的情况，电极断裂后无法实现加热垫的正常工作的问题。

第一方面，提供了一种发热垫，其包括：用于加热的加热层，所述加热层电连接有正极与负极，所述正极与所述负极相互分离，当所述正极与所述负极同时接入外界电源后所述加热层发热；所述正极的首尾两端均电连接有第一导线，所述负极的首尾两端均电连接有第二导线，当所述正极断裂时，通过所述第一导线可将所述正极断裂处的两端电连接，当所述负极断裂时，通过所述第二导线可将所述负极断裂处的两端电连接。

一些实施例中，所述第一导线与所述第二导线均具有加强层，所述加强层的内部包裹有导体芯，所述导体芯的两端均延伸出所述加强层与所述正极或所述负极电连接。

一些实施例中，所述第一导线与所述第二导线的加强层开设有通孔，所述正极与所述负极固定有与所述通孔相对应的连接部；所述正极上的所述连接部将所述第一导线的所述导体芯与所述正极电连接，所述负极上的所述连接部将所述第二导线的所述导体芯与所述负极电连接。

一些实施例中，所述正极及所述负极均为片状，所述正极与所述负极均与所述加热层的外表面贴合。

一些实施例中，所述正极及所述负极远离所述加热层的一侧均覆盖有绝缘层，所述绝缘层固定于所述加热层。

一些实施例中，所述加热垫还包括基体，所述加热层覆盖所述基体的整个表面，所述加热层各处的厚度大致相等。

一些实施例中，所述加热层的材料为纳米碳材料，当所述正极及所述负极与外界电源连通时，所述加热层向外辐射远红外线，所述加热垫还包括保护层，所述保护层包覆所述加热层。

一些实施例中，所述加热垫还包括控制器及开关，所述控制器用于控制所述开关的断开与闭合，所述开关将外界电源与所述正极或所述负极电连接；当加热垫温度达到需要的加热温度后，所述控制器控制所述开关断开，所述加热层上的所述正极及所述负极与外界电源断开。

第二方面，提供了一种加热垫的制作方法，其包括以下步骤：将正极及负极分别贴在加热层的两侧；将所述正极的首尾两端与第一导线相焊接；将所述负极的首尾两端与第二导线相焊接。

一些实施例中，在所述正极上依次设置若干连接部；在所述第一导线的加强层上开设与所述连接部对应的通孔；将所述加强层内部包裹的导体芯通过所述通孔与所述连接部相焊接。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种加热垫，由于加热垫具有用于加热的加热层，能满足用户对于加热的需求，加热层电连接有相互分离的正极与负极，正极、负极与外界电源连通后加热层发热，通过电发热对场地要求较低，能在更多的场所使用，在正极的两端电连接有第一导线，相比只通过正极的一端导电，通过第一导线能在正极一端通电后，通过第一导线将正极的另一端通电，在正极断裂时，通过第一导线还能满足正极断裂处两端的供电维持正极的正常工作，负极的两端电连接有第二导线，原理与正极相同，在正极或负极断裂成两段后，通过第一导线及第二导线可以维持正负电极的正常通电，从而实现加热层的正常通电，实现加热区域的正常加热功能，利用普通导线就能减少电极断裂的影响，结构简单改造成本也较低，因此，在电极断裂后仍能满足断裂处两端电极的导电，维持加热区域的完整性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种加热垫的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种加热垫的第一导线多处与正极连通的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种加热垫带绝缘层的结构示意图

图4为本发明实施例提供的一种加热垫的加热层截面的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种加热垫的制作方法的流程图。

图中：1、加热层；201、正极；202、负极；301、第一导线；302、第二导线；4、加强层；5、导体芯；6、通孔；7、绝缘层；8、基体；9、保护层；10、连接部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种加热垫及其制作方法，其能解决由于电极做成薄片状，其强度较低，在反复使用过程中容易断裂，损坏的电极只有部分通电，导致加热垫只有部分区域被电极加压导通，加热垫的加热区域减少，有些加热垫还会出现局部加热过高导致加热垫损坏的情况，电极断裂后无法实现加热垫的正常工作的问题。

参见图1所示，为本发明实施例提供的一种加热垫，其可以包括：用于加热的加热层1，加热层1电连接有正极201与负极202，正极201与负极202相互分离，当正极201与负极202同时接入外界电源后加热层1发热；正极201的首尾两端均电连接有第一导线301，负极202的首尾两端均电连接有第二导线302，当正极201断裂时，通过第一导线301可将正极201断裂处的两端电连接，当负极202断裂时，通过第二导线302可将负极202断裂处的两端电连接，也就是说，通过正极201与负极202给加热层1供电，加热层1在外界电压作用下由于自身电阻产热，达到供暖的效果，本实施例中，正极201与负极202可以通过粘贴的形式分别固定于加热层1的两侧，通过粘贴方式固定正极201与负极202操作方便，固定于加热层1的两侧可以在减少正极201与负极202不会接触而发生短路的同时，最大程度的为更多区域的加热层1提供电压，通过给正极201的首尾两端电连接第一导线301，即将正极201并联一根第一导线301，由于导线内部具有导体，可以实现通过第一导线301对正极201两端的导通，在正极201由于使用断裂时，通过第一导线301可以将正极201与外界电源断开的部分电极与正极201连通外界电源的电极导通，断裂处两端的正极201仍能正常工作，远离外界电源一侧的正极201通过第一导线301连通电路为加热层1提供电压，维持加热层1加热区域的完整性，避免了由于电极断裂导致的加热区域无法全部具有加热效果，负极202与第二导线302的原理与正极201相同，根据由于相比原有加热垫在电极处增加了导线，导线在一定程度上提高了电极的强度，使得电极不那么容易断裂，即使电极断裂还能通过导线完成对断裂处两端电极的导通，较低成本的增加了加热垫的稳定性与使用寿命。

参见图1及图2所示，在一些可选的实施例中，第一导线301与第二导线302可以均具有加强层4，加强层4的内部可以包裹有导体芯5，导体芯5的两端均延伸出加强层4与正极201或负极202电连接，也就是说，第一导线301与第二导线302都带有加强层4，在本实施例中，第一导线301与第二导线302为常规带有塑料皮的导线，成本较低，不需对电极多做改动，通过加强层4的塑料皮一方面提高第一导线301及第二导线302的强度，同时还能对第一导线301及第二导线302其绝缘保护，在其他实施例中，也可以是添加有加强材料的特制导线，由于具有加强层4包裹导体芯5，在加热垫的使用过程中导体芯5被加强层4保护，降低了导体芯5断裂的可能，提高了第一导线301与第二导线302的强度，将第一导线301与正极201的两端连通，可以一定程度提高片状电极的强度，降低其在使用时断裂的可能，本实施例中，导体芯5伸出的两端通过焊接在正极201或负极202上，在其它实施例，也可以是其它连接方式使导体芯5与正极201或负极202电连接。

参见图2所示，在一些可选的实施例中，第一导线301与第二导线302的加强层4可以开设有通孔6，正极201与负极202固定有与通孔6相对应的连接部10；正极201上的连接部10将第一导线301的导体芯5与正极201电连接，负极202上的连接部10将第二导线302的导体芯5与负极202电连接，本实施例中，通过在第一导线301或第二导线302的加强层4隔开小孔，利用焊接使锡焊在正极201或负极202上形成连接部10，再通过焊接将正极201的连接部10与第一导线301的导体芯5焊接实现正极201与导体芯5的电连接，也就是说除了在正极201的两端与第一导线301电连接，还通过连接部10穿过通孔6将正极201的其它位置与第一导线301电连接，实现第一导线301与正极201的多处连接，同理，负极202与第二导线302之间的连接也是由连接部10导通的多处连接，由于加热垫在使用时可能会导致正极201多处断裂，单纯的将正极201的两端导通无法实现电极中间部位的通电，而利用正极201与第一导线301的多处导通，可以实现只要正极201断裂部分连接有第一导线301，就能通过第一导线301将此处的正极201片段导通维持这一段区域加热层1的正常加热功能。

参见图1至图3所示，在一些可选的实施例中，正极201及负极202可以均为片状，正极201与负极202均与加热层1的外表面贴合，也就是说，正极201与负极202会在满足导电性能的要求下尽量做薄，正极201与负极202具有随加热层1形变的效果，使正极201与负极202与加热层1的间隙足够小，以减少正极201与负极202与加热层1接触位置的接触电阻，避免在加热垫工作时正极201或负极202在与加热层1接触位置的局部高温或过热损坏，本实施例中，正极201与负极202采用铜材料制作，导电性与延展性都比较好，在其它实施例中，也可以采用银或其它导电材料制作正极201与负极202，实现随加热层1的变形而变形。

参见图3所示，在一些可选的实施例中，正极201及负极202远离加热层1的一侧均覆盖有绝缘层7，绝缘层7固定于加热层1，本实施例中，通过绝缘胶带作为绝缘层7，利用绝缘胶带防止电极与外界环境电连接，同时将正极201及负极202更牢靠的固定在加热层1，在其它实施例中，也可以是其它材料将正极201与负极202覆盖，利用绝缘层7将正极201与负极202封闭起来，一方面避免正极201及负极202与除加热层1外的物体导电，提高了加热垫在使用过程的安全性，另一方面绝缘层7固定在加热层1可以为正极201与负极202提供新的固定，避免正极201或负极202从加热层1上脱落。

参见图4所示，在一些可选的实施例中，加热垫还包括基体8，加热层1覆盖基体8的整个表面，加热层1各处的厚度大致相等，本实施例中，基体8为布匹，加热层1通过涂布机均匀涂在基体8的表面，通过辊压等工艺使加热层1厚薄均匀的覆盖于基体8表面，在其它实施里中，基体8还可以是其它材料，加热层1通过其他工艺覆盖基体8，也就是说，加热垫上的加热层1为一个完整连续的加热体，其各区域厚度也大致相等，由于加热层1不同于单独布置的加热丝，加热垫各区域都能导电产热，同时由于加热层1的厚度大致相等，其各区域的电阻率大致相等，在加热垫导电时各区域加热更加均匀，加热效果更好，不会出现各部分加热能力不均的情况。

参见图4所示，在一些可选的实施例中，加热层1的材料为纳米碳材料，当正极201及负极202与外界电源连通时，加热层1向外辐射远红外线，加热垫还包括保护层9，保护层9包覆加热层1，本实施例中，纳米碳材料由石墨烯、膨胀石墨、碳纳米管等含碳粉材料离心搅拌形成纳米碳浆体，通过涂布机将纳米碳浆体涂在基体8表面，再经过烘箱对带有纳米碳浆体的基体8烘干，使纳米碳均匀附着于基体8表面，通过对辊机将纳米碳材料压紧于布匹上，减少纳米碳在使用过程中的脱落，最后根据需要的面积裁剪合适大小的覆盖有纳米碳材料的基体8，由于纳米碳材料在发热时会产生远红外线，且远红外线能具有促进血液循环的功效，使用该加热垫可以促进使用人员的身体健康，加热垫还具有包覆加热层1的保护层9，一方面防止加热层1上的碳粉脱落污染环境，另一方面可以采用不同布料提高加热垫使用过程中的体验。

参见图1至图4所示，在一些可选的实施例中，加热垫还可以包括控制器及开关，控制器可以用于控制开关的断开与闭合，开关将外界电源与正极201或负极202电连接；当加热垫温度达到需要的加热温度后，控制器控制开关断开，加热层1上的正极201及负极202与外界电源断开，本实施例中，正极201或负极202中的一个或两个串联有开关，通过开关控制外界电源与正极201或负极202的连通，加热垫具有控制器，可以通过预设加热温度范围，当温度低于该温度范围时控制器控制开关闭合，可以将正极201与负极202连通到外界电源，加热层1继续加热，当温度高于该温度范围时控制器控制开关断开，正极201或负极202与外界电源断开，加热层1停止加热温度不再上升，通过控制开关实现加热垫加热温度的可控满足不同用户对加热垫加热温度的需求，同时当温度过高时控制器自动切断电路保护加热垫不被烧坏。

参见图1至图5所示，为本发明实施例提供的一种加热垫的制作方法，可以包括以下步骤：S1,将正极201及负极202分别贴在加热层1的两侧；S2,将正极201的首尾两端与第一导线301相焊接；S3,将负极202的首尾两端与第二导线302相焊接，本实施例中，正极201及负极202平行粘贴于加热层1的两侧，为了避免接触电阻多大一般会使电极尽量贴合加热层1的表面，使加热层1的更多加热区域被电极连通，加热面积更大，正极201的首尾两端利用锡焊电连接有第一导线301，当正极201在使用断裂成两端后仍能通过第一导线301将首尾两端的正极201连入外界电源中，避免由于正极201断裂导致部分正极201无法接入外界电源，导致不通电的正极201片段相连部分加热层1部分区域无法产热，部分加热区域无法起到加热作用，加热垫的加热区域不完整，负极202的首尾两端可以通过锡焊有第二导线302，在负极202断裂成两段后，通过第二导线302将远离外界电源的负极202接入外界电源中，使断裂的负极202仍能对整个电极覆盖的加热层1导电，维持了加热区域的完整性，可以在电极断裂的情况下维持加热功能的完整性，同时结构相对简单只需两根导线就能实现电极断裂后加热区域完整性，对原有电极结构变动小，实施成本低。

参见图1至图5所示在一些可选的实施例中，还可以包括以下步骤：在正极201上依次设置若干连接部10；在第一导线301的加强层4上开设与连接部10对应的通孔6；将加强层4内部包裹的导体芯5通过通孔6与连接部10相焊接，本实施例中，正极201直接通过锡焊穿过通孔6与导体芯5的电连接，由焊锡形成连接部10，在其它实施例中，还可以通过焊接其它导体满足正极201与导体芯5的电连接，也就是说，正极201不仅两端与第一导线301的导体芯5电焊接，还通过焊接在正极201上的连接部10与第一导线301的导体芯5多处电连接，在第一导线301的加强层4上划开通孔6，保证第一导线301内部导体芯5无损的同时将连接部10与导体芯5焊接，由于导体芯5被加强层4包裹，导体芯5不易断裂，当正极201断裂为多段时，由于导体芯5与正极201多处电联通，可以将连接外电路的正极201片段的电流导通至多个未连通外界电源的正极201片段，同理负极202与第二导线302将也可以多处连通，最大程度的保证断裂的电极通过导线与外界电源连通，实现对加热层1各部分的导电，满足各断裂电极片段连接的部分区域加热层的正常加热，由于只需焊接，实施起来相对简单，成本也比较低。

本发明提供的一种加热垫的原理为：

由于该加热垫包括用于加热的加热层1，加热层1电连接有正极201及负极202，且正极201与负极202相互分离，在正极201与负极202同时接入外界电源后，加热层1发热，通过在电发热，相比其它发热形式不仅使用方便使用场景广，同时调节温度更加稳定便利，由于正极201的首尾两端均电连接有第一导线301，当正极201断裂时，通过第一导线301将断裂处两端的正极201片段导通，实现正极201的两端正常供电，在正极201断裂为两段时正极201仍然能完整的导通，不影响对加热层1的导通，同时负极202的首尾两端均电连接有第二导线302，可以维持负极202在电极断裂情况下的导通，由于电极在断裂情况下仍能保持导通，加热层1的加热区域不受影响，加热垫在电极断裂的情况下仍能可以维持各部分正常供热，提高了加热垫的使用时间，扩大了加热垫的使用场景，同时改造成本仅为导线，成本较低。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种加热垫，其特征在于，其包括：

用于加热的加热层（1），所述加热层（1）电连接有正极（201）与负极（202），所述正极（201）与所述负极（202）相互分离，当所述正极（201）与所述负极（202）同时接入外界电源后所述加热层（1）发热；

所述正极（201）的首尾两端均电连接有第一导线（301），所述负极（202）的首尾两端均电连接有第二导线（302），当所述正极（201）断裂时，通过所述第一导线（301）可将所述正极（201）断裂处的两端电连接，当所述负极（202）断裂时，通过所述第二导线（302）可将所述负极（202）断裂处的两端电连接;

所述正极（201）与所述负极（202）均为薄片状；

所述第一导线（301）与所述第二导线（302）均具有加强层（4），所述加强层（4）的内部包裹有导体芯（5），所述导体芯（5）的两端均延伸出所述加强层（4）与所述正极（201）或所示负极（202）电连接；

所述第一导线（301）与所述第二导线（302）的加强层（4）开设有通孔（6），所述正极（201）与所述负极（202）固定有与所述通孔（6）相对应的连接部（10）；

所述正极（201）上的所述连接部（10）将所述第一导线（301）的所述导体芯（5）与所述正极（201）电连接，所述负极（202）上的所述连接部（10）将所述第二导线（302）的所述导体芯（5）与所述负极（202）电连接。

2.如权利要求1所述的加热垫，其特征在于：

所述正极（201）及所述负极（202）均为片状，所述正极（201）与所述负极（202）均与所述加热层（1）的外表面贴合。

3.如权利要求1所述的加热垫，其特征在于：

所述正极（201）及所述负极（202）远离所述加热层（1）的一侧均覆盖有绝缘层（7），所述绝缘层（7）固定于所述加热层（1）。

4.如权利要求1所述的加热垫，其特征在于：

所述加热垫还包括基体（8），所述加热层（1）覆盖所述基体（8）的整个表面，所述加热层（1）各处的厚度大致相等。

5.如权利要求1所述的加热垫，其特征在于：

所述加热层（1）的材料为纳米碳材料，当所述正极（201）及所述负极（202）与外界电源连通时，所述加热层（1）向外辐射远红外线，所述加热垫还包括保护层（9），所述保护层（9）包覆所述加热层（1）。

6.如权利要求1所述的加热垫，其特征在于：

所述加热垫还包括控制器及开关，所述控制器用于控制所述开关的断开与闭合，所述开关将外界电源与所述正极（201）或所述负极（202）电连接；

当加热垫温度达到需要的加热温度后，所述控制器控制所述开关断开，所述加热层（1）上的所述正极（201）及所述负极（202）与外界电源断开。

7.一种如权利要求1所述的加热垫的制作方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将正极（201）及负极（202）分别贴在加热层（1）的两侧；

将所述正极（201）的首尾两端与第一导线（301）相焊接；

将所述负极（202）的首尾两端与第二导线（302）相焊接。

8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述将所述正极（201）的首尾两端与第一导线（301）相焊接之后，还包括以下步骤：

在所述正极（201）上依次设置若干连接部（10）；

在所述第一导线（301）的加强层（4）上开设与所述连接部（10）对应的通孔（6）；

将所述加强层（4）内部包裹的导体芯（5）通过所述通孔（6）与

所述连接部（10）相焊接。

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