CN206923063U

CN206923063U - 一种电热膜

Info

Publication number: CN206923063U
Application number: CN201720751059.3U
Authority: CN
Inventors: 龚应涵; 汪伟; 刘兆平
Original assignee: Ningbo Soft Carbon Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Soft Carbon Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2018-01-23
Anticipated expiration: 2027-06-26

Abstract

本申请提供一种电热膜，所述电热膜包括基底；位于基底表面，且覆盖基底的导电薄膜；位于导电薄膜背离基底的表面的第一电极和第二电极；位于第一电极和第二电极之间的至少一条激光切割线，激光切割线将导电薄膜分割开为多块子导电薄膜；至少一个导电条，导电条垂直于激光切割线，用于电导通与导电条相交的激光切割线两侧的子导电薄膜；其中，至少一条激光切割线沿第一电极朝向第二电极分别为第1条……第N条激光切割线，N为正整数；第一电极和与第1条激光切割线相交的导电条在第1条激光切割线延伸方向上，分别位于第1条激光切割线的两端。根据激光切割线和导电条的数量不同，设计得到不同温度的电热膜，使其应用范围更加广泛。

Description

一种电热膜

技术领域

本实用新型涉及电器设备技术领域，尤其涉及一种电热膜。

背景技术

电热膜拥有与电阻完全一样的通电发热特性，其发热时所遵循的规律也与电阻完全一样。近年来，因电热膜健康、安全、高效率、用途广泛等优点，被越来越多地应用于各种电加热领域。

但现有技术电热膜由于温度范围较小，造成应用范围较窄。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种电热膜，以解决现有技术中电热膜温度范围较小，造成应用范围较窄的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电热膜，包括：

基底；

位于所述基底表面，且覆盖所述基底的导电薄膜；

位于所述导电薄膜背离所述基底的表面的第一电极和第二电极；

位于所述第一电极和所述第二电极之间的至少一条激光切割线，所述激光切割线将所述导电薄膜分割开为多块子导电薄膜；

至少一个导电条，所述导电条用于电导通与所述导电条相交的激光切割线两侧的子导电薄膜；

其中，所述至少一条激光切割线沿所述第一电极朝向所述第二电极分别为第1条……第N条激光切割线，N为正整数；

所述第一电极和与所述第1条激光切割线相交的导电条在所述第1条激光切割线延伸方向上，分别位于所述第1条激光切割线的两端。

优选地，所述第二电极和与所述第N条激光切割线相交的导电条在所述第N条激光切割线延伸方向上，分别位于所述第N条激光切割线的两端。

优选地，N为奇数。

优选地，在所述第1条激光切割线延伸方向上，所述第一电极和所述第二电极位于所述第1条激光切割线的同一端。

优选地，N为偶数。

优选地，在所述第1条激光切割线延伸方向上，所述第一电极和所述第二电极分别位于所述第1条激光切割线的两端。

优选地，所述导电薄膜为石墨烯薄膜或碳基油墨薄膜。

优选地，所述导电条为导电银浆。

经由上述的技术方案可知，本实用新型提供的电热膜，采用激光切割线使得导电薄膜分割为多块子导电薄膜，再通过导电条将相邻的子导电薄膜实现电导通；由于电流通过的子导电薄膜的横截面积相对于现有技术中的导电薄膜的横截面积减小了，且第一电极和第二电极间的间距增加，根据发热功率公式电阻公式得知，电阻的横截面积减小，且长度增加，电阻增大；而在相同电压下，电阻增加，则产热功率降低，使得电热膜的产热温度降低。即在电热膜总面积不变，电压不变的情况，根据激光切割线和导电条的数量不同，能够设计得到不同温度的电热膜，从而扩大了电热膜的温度范围，使得其应用范围更加广泛，如利用在50℃的地热中，以及利用在37℃左右的保健品中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的电热膜俯视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电热膜的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种电热膜的俯视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的再一种电热膜的俯视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的又一种电热膜的俯视结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中的电热膜由于温度范围较小，造成应用范围较窄。

如图1所示，为现有技术中的电热膜俯视结构示意图；电热膜包括正电极端子011、负电极端子012、正电极体021、负电极体022以及导电薄膜03；其中正电极端子011和正电极体021组成正电极，负电极端子012和负电极体022组成负电极；在正电极端子011和负电极端子012上施加电压后，正电极体021到负电极体022之间的导电薄膜03中形成电流，如图1中的箭头所示方向。从而导电薄膜03产生热量，使得导电薄膜具有一定温度。由于正电极和负电极间距为a，且无法变化，因此，图1所示电热膜在电压不变和导电薄膜表面材料厚度不变的情况下，只能具有一种温度，其温度无法变化，应用范围受限。

实用新型人发现，在相同电压下和相同表面材料厚度的情况下，电热膜的温度主要受电极间距的影响。通过改变电极间距的大小，能够有效控制电热膜温度。

基于此，本实用新型提供一种电热膜，包括：

基底；

位于所述基底表面，且覆盖所述基底的导电薄膜；

本实用新型提供的电热膜，采用激光切割线使得导电薄膜分割为多块子导电薄膜，再通过导电条将相邻的子导电薄膜实现电导通；由于电流通过的子导电薄膜的横截面积相对于现有技术中的导电薄膜的横截面积减小了，且第一电极和第二电极间的间距增加，根据发热功率公式电阻公式得知，电阻的横截面积减小，且长度增加，电阻增大；而在相同电压下，电阻增加，则产热功率降低，使得电热膜的产热温度降低。即在电热膜总面积不变，电压不变的情况，根据激光切割线和导电条的数量不同，能够设计得到不同温度的电热膜，从而扩大了电热膜的温度范围，使得其应用范围更加广泛，如利用在50℃的地热中，以及利用在37℃左右的保健品中。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种电热膜包括：基底；位于基底表面，且覆盖基底的导电薄膜；位于导电薄膜背离基底的表面的第一电极和第二电极；位于第一电极和第二电极之间的至少一条激光切割线，激光切割线将导电薄膜分割开为多块子导电薄膜；至少一个导电条，导电条垂直于激光切割线，用于电导通与导电条相交的激光切割线两侧的子导电薄膜；其中，至少一条激光切割线沿第一电极朝向第二电极分别为第1条……第N条激光切割线，N为正整数；第一电极和与第1条激光切割线相交的导电条在第1条激光切割线延伸方向上，分别位于第1条激光切割线的两端。

需要说明的是，本实用新型不限定所述激光切割线的具体条数，也即本实施例中对N不做限定，N可以为1，此时激光切割线的条数为1条，N还可以为大于1的正整数，此时，激光切割线为多条。

当激光切割线仅有一条时，如图2和图3所示，电热膜包括：导电薄膜13、第一电极、第二电极、激光切割线12，其中，第一电极包括第一电极端子111和第一电极体121；第二电极包括第二电极端子112和第二电极体122。

激光切割线12将导电薄膜13切割成两部分子导电薄膜，两个子导电薄膜之间绝缘，无法导电，因此，本实施例中电热膜还包括导电条14，导电条14用于将两个绝缘的子导电薄膜之间实现电连接(也即电导通)。需要说明的是，本实施例中导电条14还具有提供电势等势面的作用，以避免电流拐角热点的产生，避免因局部产生热量过多，造成安全问题，从而提高电热膜的使用寿命和安全性。

本实施例中不限定第一电极和第二电极的具体位置，只要导电条14与第一电极分别位于激光切割线12的两端，即可实现第一电极和第二电极之间间距相对于现有技术中的电极间距较大的目的，且电流流过的电阻横截面积减小的目的。

具体地，如图2中箭头所示，对比图1中的现有技术，在导电薄膜的尺寸不变的情况下，以及第一电极和第二电极上施加电压的大小不变情况下；图2中的第一电极和第二电极之间的间距为2a，图1中的正负电极之间的间距为a，图2中所示第一电极和第二电极间距相对于现有技术中的正负电极间距增加一倍。且电阻的长度增加一倍，电阻的横截面积减小到现有技术中的二分之一。

根据发热功率公式电阻公式得知，图2中的电热膜发热功率是图1中所示电热膜发热功率的四分之一，从而改变了相同导电薄膜面积和相同电压下的电热膜发热功率，从而能够扩大相同导电薄膜面积和相同电压下不同电热膜的温度范围，进而扩大电热膜的应用范围。

如图3所示，第二电极与第一电极位于激光切割线的两端，由于电阻横截面积减小，且电阻长度(第一电极和第二电极间距)相对于现有技术中的电阻长度(正电极和负电极间距)还增加了图3中垂直于激光切割线方向上的长度，因此，图3所示发热功率相对于图1中所示的电热膜发热功率也有所降低，其降低的具体数值可以根据实际设计计算得知。

需要说明的是，图3所示电热膜结构，为了避免导电条14与第二电极之间的电热膜间距较小，造成电热膜局部温度过高，存在安全问题，本实施例中，将第二电极平行于激光切割线12设置，且在电热膜上还设置了子导电条141，用于避免局部热点产生，保护电热膜的使用寿命和安全性。

从上述图2和图3的详细描述可知，本实用新型实施例中不限定第二电极和导电条的位置关系，第二电极和导电条可以位于激光切割线的同一端，也可以位于激光切割线的不同端，本实施例中对此不做限定，但两种分布方式均相对于现有技术对发热功率有所不同，从而能够扩大相同导电薄膜面积和相同电压下不同电热膜的温度范围，进而扩大电热膜的应用范围。

需要说明的是，当激光切割线为一条时，第二电极和导电条位于激光切割线的同一端相对于第二电极和导电条分别位于激光切割线的不同端，导电薄膜的利用率更高，因此，本实用新型实施例中，可选的，当激光切割线为一条时，第二电极和导电条位于激光切割线的同一端。

另外，本实用新型实施例中，如图2和图3所示，激光切割线12将导电薄膜13平均分割为两个面积相同的子导电薄膜，在本实用新型其他实施例中，激光切割线还可以将导电薄膜不平均分割，本实施例中对此不做限定，具体是否需要平均分割，也可以根据实际情况进行设计，本实施例中对此不做赘述。

当激光切割线不只一条时，如图4和图5所示，本实用新型实施例中以两条为例进行说明，电热膜包括导热薄膜23、第一导电条241、第二导电条242、两条激光切割线22、第一电极和第二电极，其中，第一电极包括第一电极端子,211和第一电极体221；第二电极包括第二电极端子212和第二电极体222。

两条激光切割线22将导电薄膜23切割成三块子导电薄膜，三块子导电薄膜之间相互绝缘，无法通过电流，本实施例中，还包括导电条241和导电条242；分别将两个绝缘的子导电薄膜之间实现电连接(也即电导通)。同样的，本实施例中导电条还具有提供电势等势面的作用，以避免电流拐角热点的产生，避免因局部产生热量过多，造成安全问题，从而提高电热膜的使用寿命和安全性。

本实施例中将两条激光切割线分别编号，从第一电极到第二电极分别为第1条激光切割线和第2条激光切割线，第一电极和与第1条激光切割线相交的导电条在第1条激光切割线延伸方向上，分别位于第1条激光切割线的两端，以实现增加两个电极间距的目的。本实施例中不限定两条导电条的位置，可选的，两条导电条分别分布在第1条激光切割线的两端。当两条导电条位于激光切割线的同一端时，必然会导致其中一块子导电薄膜仅部分通过电流，造成子导电薄膜的利用率降低。因此，本实施例中可选的两条导电条分别分布在第1条激光切割线的两端。

本实施例中不限定第一电极和第二电极的具体位置，只要导电条241与第一电极分别位于激光切割线22的两端，即可实现第一电极和第二电极之间间距相对于现有技术中的电极间距较大的目的，且电流流过的电阻横截面积减小的目的。

具体地，如图4中箭头所示，对比图1中的现有技术，在导电薄膜的尺寸不变的情况下，以及第一电极和第二电极上施加电压的大小不变情况下；图4中的第一电极和第二电极之间的间距为3a，图1中的正负电极之间的间距为a，图4中所示第一电极和第二电极间距相对于现有技术中的正负电极间距增加2倍。且电阻的长度增加2倍，电阻的横截面积减小到现有技术中的三分之一。

根据发热功率公式电阻公式得知，图4中的电热膜发热功率是图1中所示电热膜发热功率的九分之一，从而改变了相同导电薄膜面积和相同电压下的电热膜发热功率，从而能够扩大相同导电薄膜面积和相同电压下不同电热膜的温度范围，进而扩大电热膜的应用范围。

如图5所示，为本实用新型实施例提供的另一种电热膜结构，第一电极和第二电极位于一条激光切割线的同一端，为了避免导热条242与第二电极之间的电热膜间距较小，本实施例中将第二电极平行于激光切割线22设置，且在电热膜上还设置了子导电条243，用于避免局部热点产生，保护电热膜的使用寿命和安全性。但此设计造成最下方的子导电薄膜的利用率大大降低，而且第一电极和第二电极之间的距离也仅增加了将近1倍，并没有改变很多，导电薄膜的总体利用率降低。

对比图4和图5所示的结构，本实施例中可选的，第二电极和与第2条激光切割线相交的导电条在第2条激光切割线延伸方向上，分别位于第2条激光切割线的两端，这样能够保证导电薄膜的最大利用率。

从图2-图5可以看出，当第二电极和与第N条激光切割线相交的导电条在第N条激光切割线延伸方向上，均位于第N条激光切割线的同一端时，会造成部分导电薄膜不通过电流，造成导电薄膜部分面积的浪费，因此，本实施例中可选的，第二电极和与第N条激光切割线相交的导电条在第N条激光切割线延伸方向上，分别位于第N条激光切割线的两端。也即，当N为奇数，在第1条激光切割线延伸方向上，第一电极和第二电极位于第1条激光切割线的同一端。当N为偶数时，在第1条激光切割线延伸方向上，第一电极和第二电极分别位于第1条激光切割线的两端。以最大程度利用导电薄膜的导电性。

本实施例中不限定所述导电薄膜的具体材质，需要说明的是，石墨烯是一种新兴的超级碳材料，由于其具有超级的物理性能而受到广泛关注。石墨烯的理论载流子迁移率可达2×10⁶cm²/V·s，传统半导体器件中硅材料的1000余倍；它的热导系数可以达到5300W/m·K，透光率高达97.7％。因此，石墨烯薄膜可以应用于电子元器件、航天军工、新能源、新材料等领域，并产生革命性的作用。尤其是石墨烯薄膜作为透明导电膜的应用，可以兼顾光学、电学和力学三方面的优良特性。而且石墨烯电热膜具有超薄面加热、电热转化效率>90％、远红外发射率>87％、柔性透明、可穿戴等优点，更加适用于保健品等应用领域。因此，本实用新型实施例优选地，所述导电薄膜为石墨烯薄膜，采用增加电极间距的方式，扩大石墨烯薄膜的温度范围。

本实施例中不限定导电条的材质，由于银的导电性非常好，根据公式P＝I²R，银电极部分几乎不产生热量。因此，本实施例中可选的所述导电条为导电银浆材质，以避免导电条部分产生热量，对电热膜的温度控制造成影响，提高了电热膜温度控制的准确度。

本实用新型实施例提供的电热膜，采用激光切割线使得导电薄膜分割为多块子导电薄膜，再通过导电条将相邻的子导电薄膜实现电导通；由于电流通过的子导电薄膜的横截面积相对于现有技术中的导电薄膜的横截面积减小了，且第一电极和第二电极间的间距增加，根据发热功率公式电阻公式得知，电阻的横截面积减小，且长度增加，电阻增大；而在相同电压下，电阻增加，则产热功率降低，使得电热膜的产热温度降低。即在电热膜总面积不变，电压不变的情况，根据激光切割线和导电条的数量不同，能够设计得到不同温度的电热膜，从而扩大了电热膜的温度范围，使得其应用范围更加广泛，如利用在50℃的地热中，以及利用在37℃左右的保健品中。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种电热膜，其特征在于，包括：

基底；

位于所述基底表面，且覆盖所述基底的导电薄膜；

2.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，所述第二电极和与所述第N条激光切割线相交的导电条在所述第N条激光切割线延伸方向上，分别位于所述第N条激光切割线的两端。

3.根据权利要求2所述的电热膜，其特征在于，N为奇数。

4.根据权利要求3所述的电热膜，其特征在于，在所述第1条激光切割线延伸方向上，所述第一电极和所述第二电极位于所述第1条激光切割线的同一端。

5.根据权利要求2所述的电热膜，其特征在于，N为偶数。

6.根据权利要求5所述的电热膜，其特征在于，在所述第1条激光切割线延伸方向上，所述第一电极和所述第二电极分别位于所述第1条激光切割线的两端。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的电热膜，其特征在于，所述导电薄膜为石墨烯薄膜。

8.根据权利要求7所述的电热膜，其特征在于，所述导电条为导电银浆。