CN115244631A - 具有稳定功率和自限制特性的pptc加热器和材料 - Google Patents

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Abstract

聚合物正温度系数(PPTC)材料可以包括聚合物基体，聚合物基体限定PPTC主体；和石墨烯填料组分，其被设置在聚合物基体中，其中石墨烯填料组分包括沿着PPTC主体的预定平面对齐的多个石墨烯颗粒。

Description

具有稳定功率和自限制特性的PPTC加热器和材料
技术领域
实施例涉及电阻加热器领域，并且更特别地涉及基于PPTC材料的加热器。
背景技术
在各种应用中，聚合物正温度系数(Polymer positive temperaturecoefficient，PPTC)器件可以被用作过电流或过温保护器件以及电流或温度传感器。对于聚合物正温度系数材料，由于含有分散的导电材料(填料)(诸如导电金属颗粒相，或导电碳颗粒相或陶瓷导电相)的聚合物基体的热膨胀，电阻随着温度的升高而增加。在跳闸(trip)温度下，其中聚合物基体可能经历相变(诸如熔融转变)，伴随的聚合物体积的大幅增加可能会产生电阻的急剧增加，因为导电填料颗粒彼此分离，导致导电路径中断。冷却后，随着聚合物体积收缩，PPTC材料的电阻率可能会返回到低于跳闸温度的相对较低的值。这种特性(behavior)使PPTC材料适用于诸如可复位保险丝的应用。一般而言，PPTC材料的整体电导率和电阻随温度的增加取决于导电填料的含量，其中对于高电阻率(10～10000ohm·cm)PPTC材料，因为导电填料含量低，所以即使低于跳闸温度，电阻也随着温度的升高而倾向于更大程度地增加。低于跳闸温度的电阻增加将导致PPTC材料的更多I-R加热，并且可能导致PPTC器件异常跳闸。因此，对于其中跳闸温度以下的稳定电气操作是有用的应用，已知的PPTC材料可能用途有限。
关于这一点和其他考虑，提供了本公开。
发明内容
在一个实施例中，聚合物正温度系数(PPTC)材料可以包括聚合物基体，聚合物基体限定PPTC主体；和石墨烯填料组分，其被设置在聚合物基体中，其中石墨烯填料组分包括沿着PPTC主体的预定平面对齐(align)的多个石墨烯颗粒。
在另一个实施例中，电阻加热器可以包括聚合物正温度系数(PPTC)材料，其被布置成限定加热器主体的环形形状；和电极组件，其包括被布置成在两个或更多个位置处与加热器主体接触的两个或更多个电极，其中PPTC材料包括：聚合物基体，聚合物基体限定PPTC主体；和石墨烯填料组分，其被设置在聚合物基体中，其中石墨烯填料组分包括沿着加热器主体的平面对齐的多个石墨烯片。
在另一个实施例中，形成电阻加热器的方法可以包括提供聚合物粉末；将石墨烯片组分和/或碳纳米管组分与聚合物粉末混合以形成PPTC材料；加热PPTC材料以形成热熔体，其中石墨烯片组分均匀分散在由聚合物粉末形成的聚合物基体中；将热熔体挤出形成PPTC片(sheet)；将所述PPTC片层压在顶部箔和底部箔之间以形成PPTC主体；以及将PPTC主体单体化以形成PPTC电阻加热器部件。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施例的PPTC部件；
图2示出了根据本公开的实施例的另一个PPTC部件；
图3示出了根据本公开的实施例的示例性PPTC材料随温度而变的电阻；
图4示出了根据本公开的实施例的PPTC部件的处理的示意图；
图5描绘了示例性处理流程；
图6A和图6B分别示出了根据本公开的实施例的示例性电阻加热器随温度而变的示例性电阻和功率曲线；
图7A和图7B分别示出了根据本公开的实施例的另一个示例性电阻加热器随温度而变的示例性电阻和功率曲线；
图7C和图7D分别示出了根据本公开的实施例的另一个示例性电阻加热器随温度而变的示例性电阻和功率曲线；
图8示出了根据本公开的实施例的另一个示例性电阻加热器随温度而变的示例性功率曲线；
图8A描绘了用于测量PPTC器件的电气特性的示例性测试电路；
图9示出了参考示例性加热器随温度而变的功率曲线；
图10A描绘了根据本公开的实施例的示例性PPTC电阻加热器的侧视图；
图10B和图10C在平面图中描绘了图10A的电阻加热器部件的替代变体；
图11提供了示例性基于PPTC的电阻加热器的电路描绘；
图12描绘了根据本公开的实施例的示例性基于PPTC的电阻加热器部件；
图13提供了示例性基于PPTC的电阻加热器的电路描绘；
图14描绘了根据本公开的实施例的示例性PPTC电阻加热器；
图15A描绘了根据本公开的实施例的新型相机的横截面；以及
图15B描绘了根据本公开的实施例的加热器的部件的平面图和透视图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本实施例，在附图中示出了示例性实施例。实施例不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将其范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，类似的数字始终指代类似的元件。
在以下描述和/或权利要求中，术语“在…上”、“置于…上”、“设置在…上”和“在…上方”可以被用于以下描述和权利要求。“在…上”、“置于…上”、“设置在…上”和“在…上方”可以被用于指示两个或多个元件彼此直接物理接触。此外，术语“在…上”、“置于…上”、“设置在…上”和“在…上方”可能意味着两个或多个元件彼此不直接接触。例如，“在…上方”可能意味着一个元件位于另一个元件之上而彼此不接触，并且可能在两个元件之间具有另一个元件或多个元件。此外，术语“和/或”可能意味着“和”，它可能意味着“或”，它可能意味着“排他-或”，它可能意味着“一个”，它可能意味着“一些，但不是全部”，它可能意味着“两者都不是”，和/或它可能意味着“两者”，尽管要求保护的主题的范围在这方面不受限制。
在各种实施例中，提供了一种新型PPTC材料，包括具有纳米级碳填料材料的导电填料，诸如单壁碳纳米管、多壁碳纳米管或石墨烯。PPTC材料可以包括聚合物基体，诸如聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、氟基聚合物树脂，或者含氟聚合物与其他聚合物的共混物。在各种非限制性实施例中，PPTC材料可以包括抗氧化剂、分散剂、交联剂、消弧剂等。如下文详述，本实施例的PPTC材料提供的优点是在从室温到最大使用温度的温度范围内具有稳定的功率，其中功率可以变化小于60％，诸如50％-60％，或者在一些实施例中，小于30％，诸如在20％至30％之间。
特定实施例基于由石墨烯填料和半结晶聚合物基体形成的聚合物正温度系数(PPTC)材料。由这种PPTC材料赋予的稳定电阻特性提供了新的应用，诸如采用PPTC部件的电阻加热器。稳定的电阻特性导致随低于聚合物基体熔点的温度而变的稳定的加热器功率特性，聚合物基体熔点通常与PPTC部件的跳闸温度相关联。另一个优点是均匀和有效的热传递。此外，由于可以通过调整聚合物的类型、导电填料和导电填料的体积分数来调整电阻率和跳闸温度，因此可以根据电阻加热器的应用定制功耗和功率限制温度。
在特定实施例中，根据期望的应用，PPTC材料可以被布置为聚合物基体，具有限定PPTC主体的形状和尺寸。作为示例，PPTC加热器可以被布置为平面加热器，包括环形加热器或其他合适的形状。PPTC材料还可以包括被设置在聚合物基体中的石墨烯填料组分，其中石墨烯填料组分由沿着PPTC主体的预定平面(诸如环形PPTC部件的主平面)对齐的多个石墨烯片形成。
虽然在一些实施例中PPTC材料可以包括仅由石墨烯填料形成的导电填料，但在其他实施例中，除了石墨烯填料之外，可以添加第二导电填料，诸如已知的碳填料。图1示出了根据本公开实施例的PPTC部件。PPCT部件100包括PPTC主体102，该主体继而包括聚合物基体104和石墨烯填料106，石墨烯填料106作为微观片分散在聚合物基体104内。PPTC部件100还包括一对相对的电极，示出为电极108，其中可以施加外部电压以驱动电流通过相对电极之间的PPTC主体104。用于聚合物基体104的合适聚合物的非限制性示例包括半结晶聚合物，诸如，聚乙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯四氟乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、乙烯和丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、聚全氟烷氧基。
在一些实施例中，PPTC主体102中的聚合物基体的体积百分比可以在50～99％之间，以及在特定实施例中在60～95％之间。在各种非限制性实施例中，石墨烯的体积分数可以从1％～50％不等，并且在特定实施例中，从4％～30％不等。用于石墨烯填料106的石墨烯可以通过机械或化学手段被制备，其中石墨烯颗粒由石墨烯片的层形成，其中根据各种实施例，石墨烯片的数量在颗粒内从一个到几百个不等，并且在特定实施例中从一层到约30层。因此，由多个石墨烯片形成的石墨烯颗粒也可以具有二维片状形状。根据一些实施例，得到的石墨烯粒尺寸可以从0.1μm到100μm不等，并且特别是从1μm～30μm。
作为背景，石墨烯是具有二维特性的碳结晶同素异形体。碳原子在石墨烯中以规则的原子级六边形图案密集堆积。石墨烯具有1500-2500W·m-1·K-1范围中的高导热率。在图1的实施例中，石墨烯填料被布置为片状颗粒，其中颗粒(意指片的平面)通常沿着PPTC主体104的预定平面(诸如沿着所示的笛卡尔坐标系X-Y平面)对齐。石墨烯填料106的高导热率允许沿Z方向有效地向环境传热，以及在X-Y平面上均匀传热。这些热特性对于加热器应用特别有用。另外，石墨烯片具有低至10-6Ω·cm的体电阻率，大多数导电金属具有接近2x10-6Ω·cm或更高的体电阻率。另外，石墨烯2D结构允许聚合物基体104中的半结晶聚合物接触石墨烯颗粒的两侧，使得当聚合物基体104达到熔点时，PPTC材料可以同步响应温度。
图2示出了根据本公开实施例的另一个PPTC部件120。在该示例中，PPTC部件120可以与上述PPTC部件100大体相同地被布置，其中类似的部件被标记为相同。PPTC部件120与PPTC部件100的不同之处在于，PPTC主体112还包括导电组分110，该导电组分110可以是碳填料和/或陶瓷导电组分，作为多个碳颗粒或陶瓷导电颗粒(诸如TiC或WC)被设置聚合物基体104内。因此，导电组分110可以相对于PPTC部件100的电气特性修改PPTC部件120的电气特性。
图3示出了根据本公开的实施例的示例性PPTC材料随温度而变的电阻。在这种情况下，两条不同的曲线表示如图1和图2分别大体布置的两种不同的PPTC材料的特性。下面的曲线对应于PPTC部件100，而上面的曲线对应于PPTC部件120。在这两个示例中，从室温到大约140℃-150℃的电阻相对较低且稳定，而在跳闸温度170℃下迅速增加。对于纯石墨烯部件，电阻增加到900欧姆或以上，而对于具有石墨烯和碳填料的PPTC部件，电阻增加到24000欧姆或以上。值得注意的是，在这两个示例中，低于跳闸温度的低温电阻非常稳定。
图4示出了根据本公开的实施例的PPTC部件的处理的示意图。为了形成合适的PPTC部件，诸如用于加热器应用，PPTC材料可以在挤压设备中被挤出以形成PPTC层或片。通常，PPTC材料220(诸如聚合物材料和石墨烯颗粒的混合物)可以被添加到耦合到挤压腔204的容器202中，其中PPTC材料220可以通过挤压部件206被混合、加热和拉伸以形成片或层形式的PPTC主体210。
图5描绘了示例性处理流程302。在框302处，聚合物材料和导电粉末以及可选的添加剂被混合在一起。聚合物材料可以是半结晶聚合物的粉末，而导电填料包括石墨烯颗粒，并且可选地还可以包括碳颗粒和/或导电陶瓷颗粒。在框304处，执行热熔处理，其中诸如聚合物和导电填料的混合部件被加热到熔融聚合物并且因此将导电填料颗粒更均匀地分散在聚合物基体中的温度。在框306处，执行片挤压以形成PPTC材料片，其中聚合物和导电填料的熔融混合物被挤出以形成PPTC片或层。在框308处，导电金属层(箔)可以被施加到挤出的PPTC片的顶表面和底表面以形成层压体。在框310处，通过将层压体单体化以形成单独的部件(包括夹在相对电极之间的PPTC主体)，来形成PPTC部件或多个PPTC部件。在一些示例中，单体化PPTC主体可以具有环形形状，诸如圆形环、矩形环、卵形环、椭圆形环或多边形环。在框312处，单体化PPTC主体被组装成器件，诸如加热器。例如，单体化PPTC主体可以被附接到连接到相对电极的引线(导线)以形成PPTC加热器。可选地，加热器可以被并入到另一个结构中，诸如相机或要加热的其他结构。在框314处，可以施加绝缘涂层以封装PPTC加热器的部件。例如，绝缘涂层可以通过化学浴中的电泳沉积被形成；通过CVD形成聚对二甲苯涂层；或形成其他绝缘涂层。
现在转向图6A和图6B，分别示出了根据本公开的实施例的示例性电阻加热器随温度而变的示例性电阻和功率曲线。示例性加热器由具有石墨烯填料和聚合物基体的PPTC材料形成。如图6A所示，电阻从25℃到大约150℃基本没有变化，并且然后在170℃以上急剧增加。相反，直到100℃，功耗仍保持在3.3瓦和3瓦之间，在150℃时逐渐降低至1.8瓦，并且在150℃以上更急剧降低至175℃时的约0.2瓦，并且限制了聚合物熔点附近的功率。
图7A和图7B分别示出了根据本公开的实施例的另一个示例性电阻加热器随温度而变的示例性电阻和功率曲线。示例性加热器由具有石墨烯填料、加碳填料和聚合物基体的PPTC材料形成。如图7A所示，电阻从25℃到大约150℃基本没有变化，并且然后在170℃以上急剧增加。相反，直到100℃，功耗从3.3瓦降低到约2.6瓦，然后在170℃时更快地降低到接近零瓦。上述结果示出了如何通过向基于石墨烯的PPTC主体添加碳来调整加热器特性。
在本公开的其他实施例中，PPTC加热器可以由具有填料的PPTC材料形成，所述填料由碳纳米管材料(诸如单壁或多壁碳纳米管材料)形成。图7C和图7D分别示出了根据本公开的实施例的另一个示例性电阻加热器随温度而变的示例性电阻和功率曲线。示例性加热器由具有碳纳米管填料和聚合物基体的PPTC材料形成。如图7D所示，低于150℃时，功率水平比基于碳填料的PTC加热器的功率水平相对更稳定，如下面关于图9所讨论的。
图8示出了根据本公开的实施例的另一个示例性电阻加热器随温度而变的示例性功率曲线。图8A描绘了用于测量PPTC器件的电气特性的示例性测试电路。在图8中，示出了两条功率曲线，一条为对加热器施加16V的功率曲线，另一条为对加热器施加13.5V的功率曲线。更高电压的情况示出为驱动更高的功率(比较3.4瓦与2.4瓦)。然而，对于这两种情况，功率在20℃和140℃之间几乎保持不变，然后在170℃以上达到1瓦以下的功率水平之前，在150℃以上迅速降低。150℃以上的功率降低反映了PPTC加热器的跳闸，其中电阻迅速增加，从而限制了给定施加电压的电流和总功率。因此，图8的PPTC材料的加热器元件具有在高于跳闸温度降低到有限功率之前，在较大的温度范围内提供均匀的功率的功能。
作为比较，图9示出了基于没有石墨烯填料的PPTC的参考加热器的随温度而变的功率曲线。在图9中，还示出了两条功率曲线，一条为对加热器施加16V的功率曲线，另一条为对加热器施加13.5V的功率曲线。更高电压的情况示出为驱动更高的功率(比较2.1瓦与1.5瓦)。然而，对于这两种情况，功率在20℃和140℃之间持续且大幅降低，在150℃以上基本达到零瓦功率。因此，这样的电阻加热器在有用的温度范围内(诸如低于跳闸温度、在室温和150℃之间)不会表现出稳定的功率输出。
根据本公开的各种实施例，PPTC加热器可以适用于在诸如相机的部件中使用。在关于图10A-图15的以下实施例中，示出了PPTC电阻加热器的新型配置，包括将PPTC电阻加热器并入相机中。根据各种实施例，PPTC电阻加热器可以基于已知的PPTC材料，诸如碳填充聚合物，或者可以基于石墨烯填充聚合物，如在前述实施例中大体描述的。基于石墨烯填充聚合物的PPTC加热器可能特别适用于其中需要在扩展温度范围内稳定电流运行的应用。
图10A描绘了根据本公开的实施例的示例性PPTC电阻加热器350的侧视图。电阻加热器350包括PPTC电阻加热器部件360以及外部导线370。例如，电阻加热器部件可以大体如上面关于图1-图2的实施例所描述的那样被布置。当在平面图中观察时，电阻加热器部件360可以具有环形形状，以便与要被加热的部件(诸如相机)的外围接壤。箭头描绘了电流从左侧导线370流过PPTC电阻加热器部件360并流出右侧导线370的电流路径。图10B和图10C在平面图中描绘了电阻加热器部件360的替代变体。电阻加热器部件360包括被布置为圆环主体的PPTC主体362和示出为电极364的相对电极。例如，如图10B所示，电阻加热器部件360A被布置有相对电极(如两个环形段)，示出为段364A和段364B，其中，圆环主体的一部分如图所示在暴露区域362A和暴露区域362B中被暴露。图10A和图10B的配置在段364A和364B彼此的相对放置以及暴露区域362A和暴露区域362B的形状和尺寸上彼此不同。由于这种配置，如图10A所示，流过最小电阻路径的电流可以从左侧导线370竖直流向电极364的下部，然后沿着PPTC主体的下表面沿着电极364横向流动。然后，电极364中的断开可以导致电流竖直流向上表面，然后沿着上表面横向流动，从PPTC主体的上表面竖直流向下表面，沿着下电极横向流动，并且竖直流出右侧导线370。
图11提供了图10的示例性基于PPTC的电阻加热器的电路描绘。元件R0和R7指示来自导线370的电阻。元件R1、R4和R6指示来自箔的电阻，而元件R2、R3和R5指示来自PTC环主体的电阻。如图所示，元件R3的电阻可能大于由PTC环的左侧和右侧产生的R2和R5的电阻。
图12描绘了根据本公开的实施例的示例性基于PPTC的电阻加热器部件，被示出为PPTC加热器部件400。在该示例中，PPTC加热器部件400具有平坦环形形状，如侧视图(顶部和底部)和平面图(中间)所示。PPTC加热器部件400通常可以如图1-图2的实施例中所示被布置，其中PPTC主体被夹在相对电极之间。在这种情况下，相对电极可以覆盖上环表面和下环表面的大部分。
图13提供了图12的示例性基于PPTC的电阻加热器的电路描绘。元件R0和R7指示来自要连接到PPTC加热器400的外部导线的电阻。元件R1、R2、R5和R6指示来自焊盘的电阻，而元件R3、R4指示来自PTC主体的电阻。
图14描绘了根据本公开的实施例的示例性PPTC电阻加热器450的侧视图。电阻加热器450包括PPTC电阻加热器部件400以及外部导线410。箭头描绘了电流从左侧导线410流过PPTC电阻加热器部件400并流出右侧导线410的电流路径。如图所示，电流可以从左侧导线410从PPTC主体的下表面竖直流向上表面，然后沿着上电极横向流动，从上表面竖直流向PPTC主体的下表面，沿着下电极横向流动，并流出右侧导线410。
在各种实施例中，PPTC加热器可以被并入印刷电路板(PCB)中。例如，电阻加热器部件400可以使用PCB被并入电阻加热器中，以支持表面贴装PTC电阻加热器配置。
如上所述，根据本实施例的PPTC电阻加热器可以被并入相机中。图15A描绘了一种新型相机450，包括PPTC电阻加热器部件400A，其被布置为要并入相机镜头组件中的环。PPTC电阻加热器部件400A可以与相机镜头430热接触以通过电阻加热来加热相机镜头。由于环形形状，相机镜头430的外部周边可以被直接加热。以这种方式，例如，相机镜头可以被加热到给定量以去除湿气或降水。
在图15A的特定实施例中，加热器部件400A可以传导电流，如上面讨论的加热器部件400所示。加热器部件400A包括PTC主体412、金属箔层414、导电金属部分418和绝缘层416。加热器部件400A可以通过接触金属419被联接到导线410。在图15B中示出了加热器部件400A的平面图，其中图15A的顶部对应于沿着图15B示出的半圆形路径A-A的横截面。因此，加热器部件400A可以根据表面贴装技术被布置。特别地，加热器部件400A可以被支撑在PCB环420上，其中加热器部件400A和PCB环420具有环形形状，如图15B所示。加热器部件400A可以如图所示被划分成两段，以便产生通常如图14所示的电流路径。值得注意的是，导线410之间的电流可以在两个半圆形平行路径中行进。在各种非限制性实施例中，加热器部件400A的总厚度可以约为2mm，而PCB环420的厚度小于1mm。用于PCB环420的合适材料的非限制性示例包括FR4、铜嵌体PCB或陶瓷PCB，诸如Al2O3或AlN。
当根据本实施例的PPTC电阻加热器被并入相机或要加热的其他设备中时，可以实现以下优点：1)自平衡功率分配设计；2)薄但与相机壳体完全绝缘的部件；3)能够适应非常狭窄的区域的特殊形状的加热器；4)其中电阻加热器的功率与温度性能可以通过调整填料配方(诸如石墨烯颗粒的体积分数(对于基于石墨烯的PPTC材料)，以及添加到聚合物基体的可选碳颗粒)进行调节的部件；5)在诸如到最大操作温度的宽温度范围内(对于基于石墨烯的PPTC材料)具有稳定的功率产生与温度操作的电阻加热器；6)在较冷的环境中更高的功率产生；7)在较温暖的环境中较低的功率产生；以及8)具有自限制功率的电阻加热器。
虽然已经参考某些实施例公开了本实施例，但是对所描述实施例的许多修改、变更和改变是可能的，而不会脱离如所附权利要求所定义的本公开的领域和范围。因此，本实施例不限于所描述的实施例，并且可以具有由以下权利要求的语言及其等效物定义的全部范围。

Claims (16)

1.一种聚合物正温度系数(PPTC)材料，包括：
聚合物基体，所述聚合物基体限定PPTC主体；和
石墨烯填料组分，其被设置在所述聚合物基体中，其中所述石墨烯填料组分包括沿着所述PPTC主体的预定平面对齐的多个石墨烯颗粒。
2.根据权利要求1所述的PPTC材料，还包括：作为多个碳颗粒被设置在所述聚合物基体内的碳填料和/或导电陶瓷组分，作为多个陶瓷颗粒被设置在所述聚合物基体内的导电陶瓷组分，或其组合。
3.根据权利要求1所述的PPTC材料，其中，聚合物基体的体积百分比在50～99％之间。
4.根据权利要求1所述的PPTC材料，其中，石墨烯填料组分的体积百分比在1％～50％之间。
5.根据权利要求1所述的PPTC材料，其中，所述聚合物基体包括聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、氟基聚合物树脂或者包括含氟聚合物的聚合物共混物。
6.根据权利要求1所述的PPTC材料，其中，所述多个石墨烯颗粒的给定石墨烯颗粒包括n个石墨烯片，其中n＝1-100，并且具有0.1μm至100μm之间的颗粒尺寸。
7.根据权利要求1所述的PPTC材料，还包括至少一种添加剂，所述至少一种添加剂包括抗氧化剂、分散剂、交联剂、消弧剂、偶联剂或聚合物处理剂。
8.一种电阻加热器，包括：
聚合物正温度系数(PPTC)材料，其被布置成限定加热器主体的环形形状；和
电极组件，其包括被布置成在两个或更多个位置处与所述加热器主体接触的两个或更多个电极，
其中，PPTC材料包括：
聚合物基体，所述聚合物基体限定PPTC主体；和
石墨烯填料组分，其被设置在所述聚合物基体中，其中所述石墨烯填料组分包括沿着所述加热器主体的平面对齐的多个石墨烯片。
9.根据权利要求8所述的电阻加热器，其中，所述环形形状包括圆形环、矩形环、卵形环、椭圆形环或多边形环。
10.根据权利要求8所述的电阻加热器，还包括作为多个碳颗粒被设置在所述聚合物基体内的碳填料组分。
11.根据权利要求8所述的电阻加热器，其中，聚合物基体的体积百分比在50～99％之间。
12.根据权利要求8所述的电阻加热器，其中，石墨烯填料组分的体积百分比在1％～50％之间。
13.根据权利要求8所述的电阻加热器，还包括电气连接到所述电极组件的第一引线和第二引线，所述第一引线和所述第二引线垂直于所述加热器主体的所述平面延伸。
14.一种形成电阻加热器方法，包括：
提供聚合物粉末；
将石墨烯片组分和/或碳纳米管组分与所述聚合物粉末混合以形成PPTC材料；
加热所述PPTC材料以形成热熔体，其中所述石墨烯片组分均匀分散在由所述聚合物粉末形成的聚合物基体中；
将所述热熔体挤出形成PPTC片；
将所述PPTC片层压在顶部箔和底部箔之间以形成PPTC主体；以及
将所述PPTC主体单体化以形成PPTC电阻加热器部件。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括混合作为多个碳颗粒被设置在所述聚合物基体内的碳填料组分。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，聚合物基体的体积百分比在50～99％之间，以及石墨烯填料组分的体积百分比在1％～50％之间。
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