CN211019263U - 一种电热膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电热膜，其要点是：包括基材层、导电发热层、电极、截止层、封装层和导线。电极设置在基材层上，电极与导线电连接。截止层设置在导电发热层与电极之间。封装层将导电发热层、电极、截止层和导线的相应部分密封封装在基材层上。
Description
技术领域
本实用新型涉及电热膜技术领域，具体是一种具有限温保护功能的电热膜。
背景技术
低温辐射电热膜系统由电源、温控器、电热膜及封装层等构成。其中电热膜是一种通电后能发热的薄膜状制品,电热膜将电能转化为热能。
普通电热膜采用在聚酯薄膜印刷平行同尺寸的规则型条状普通碳金属粉浆料作为发热体，在平行的发热体两端各使用一条铜带作为电极(两条铜带平行)，在有电极面使用热熔膜和聚酯薄膜热压合，由于使用普通碳金属粉浆料印刷在薄膜上作为发热体，具有持续升温的功能，温度持续上升会发生着火或烫伤等危险，所以要由温控器来控制温度。通过在不同区域设置感温探头对电热膜的温度进行实时监测，当感温探头测量到电热膜达到一定温度后，控制电路断开输入电流，使电热膜停止工作，从而实现控温的作用。而通过感温探头与控制电路的自限温方案在很大程度上受感温探头排列密度的影响，因此仍然存在局部过热或温控器失灵造成温度持续上升而导致着火或烫伤等危险的问题存在，实际使用效果较差。
还有一种自限温手段是通过使用具有正温度系数热敏电阻效应的导电发热层，当电热膜达到一定温度后，导电发热层电阻增加，功率下降，这样防止电热膜升温过高，从而实现自限温的目的。具有正温度系数热敏电阻效应的导电发热层在长时间工作状态下容易出现明显的功率衰减的问题，使用寿命明显低于无正温度系数热敏电阻效应的电热膜。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单，有利于提高电热膜使用寿命的具有限温保护功能的电热膜。
实现本实用新型目的的基本技术方案是：一种电热膜，其结构特点是：包括基材层、导电发热层、电极、截止层、封装层和导线。电极设置在基材层上，电极与导线电连接。截止层设置在导电发热层与电极之间。封装层将导电发热层、电极、截止层和导线的相应部分密封封装在基材层上。
以上述基本技术方案为基础的技术方案是：基材层采用聚酯材料制成薄膜状。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：导线有两根，两根导线分别称为第一导线和第二导线。电极包括正电极和负电极。正电极和负电极均为梳状。正电极包括正主电极和一组正梳齿电极。负电极包括负主电极和一组负梳齿电极。
正主电极和负主电极沿基材层的长度方向相互平行设置在基材层的前后两侧上。第一导线的一端与正主电极电连接，另一端沿基材层长度方向伸出基材层外。第二导线的一端与负主电极电连接，另一端沿基材层长度方向伸出基材层外。一组正梳齿电极沿基材层1的长度方向等间距依次设置，各正梳齿电极均沿基材层的宽度方向设置。一组负梳齿电极沿基材层的长度方向等间距依次设置，各负梳齿电极均沿基材层的宽度方向设置。各负梳齿电极和各正梳齿电极沿基材层的长度方向依次等间距交错设置。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：截止层采用具有正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料制成，截止层涂覆在正电极和负电极的表面。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：导电发热层通过涂布或丝印含有导电介质的高分子材料制成的导电复合浆料覆盖在正主电极和负主电极之间的基材层上及该部分基材层上相应的截止层上而形成。所述导电复合浆料中的导电介质可以是石墨烯或碳纳米管或碳黑或石墨粉或金属粉等具有导电性的粉末。所述高分子材料可以是丙烯酸树脂或聚氨酯或环氧树脂或酚醛树脂等高分子材料。导电介质和高分子材料在水或者有机溶剂中溶解分散调配而成导电复合浆料。
本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型的电热膜结构简单，通过在电极与导电发热层之间增加一层截止层(截止层采用具有正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料制成)实现自限温效果。当温度未达到设定温度时，涂覆在电极表面的截止层电阻很小不阻碍电流的正常通过，电热膜能正常工作。当达到设定温度的时候，截止层的电阻呈指数级增大，阻断电流的通过，从而使电热膜停止工作，实现自限温的目的，大大提高了电热膜的使用寿命。
(2)本实用新型克服了具有正温度系数热敏电阻效应的导电发热层在长时间工作状态下容易出现明显的功率衰减的问题，其起到的作用相当于开关，真正工作发热的仍然是导电发热层，大大提高了电热膜的使用寿命。
(3)本实用新型的截止层涂覆在电极表面上，检测范围较大，使用可靠性较高，大大提高了安全性。
附图说明
图1为电热膜的结构示意图。
图2为图1中的A-A剖视示意图。
附图中的标号为：
基材层1，
导电发热层2，
电极3，正电极3-1，正主电极3-11，正梳齿电极3-12，
负电极3-2，负主电极3-21，负梳齿电极3-22，
截止层4，
封装层5，主基材层5-1，胶粘层5-2，
导线6，第一导线6-1，第二导线6-2。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型的方位的描述按照图1所示的方位进行，也即图1所示的上下左右方向即为描述的后前左右方向，图1所朝的一方为上方，背离图1的一方为下方。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系是基于附图所述的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示必须具有的特定的方位。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
(实施例1)
见图1和图2，本实用新型的电热膜包括基材层1、导电发热层2、电极3、截止层 4、封装层5和导线6。导线6有两根，两根导线分别称为第一导线6-1和第二导线6-2。第一导线6-1和第二导线6-2均采用单芯护套线。
基材层1采用聚酯材料制成薄膜状。
电极3包括正电极3-1和负电极3-2。正电极3-1为金属箔制成的一体件，本实施例采用铜材料制成。负电极3-2为金属箔制成的一体件，本实施例采用铜材料制成的金属箔。正电极3-1和负电极3-2均为梳状。
正电极3-1包括正主电极3-11和一组正梳齿电极3-12。
负电极3-2包括负主电极3-21和一组负梳齿电极3-22。
正主电极3-11和负主电极3-21沿基材层1的长度方向相互平行设置在基材层1的前后两侧上。第一导线6-1的一端与正主电极3-11电连接，另一端沿基材层1长度方向伸出基材层1外。第二导线6-2的一端与负主电极3-21电连接，另一端沿基材层1 长度方向伸出基材层1外。
一组正梳齿电极3-12沿基材层1的长度方向等间距依次设置，各正梳齿电极3-12均沿基材层1的宽度方向设置。正梳齿电极3-12的宽度为正主电极3-11宽度的五分之一至三分之一。
一组负梳齿电极3-22沿基材层1的长度方向等间距依次设置，各负梳齿电极3-22均沿基材层1的宽度方向设置。各负梳齿电极3-22和各正梳齿电极3-12沿基材层1的长度方向依次等间距交错设置。正梳齿电极3-12与相邻的负梳齿电极3-22的间距为3 厘米至8厘米，本实施例为5厘米，负梳齿电极3-22的宽度为负主电极3-21宽度的五分之一至三分之一。
正主电极3-11的宽度与负主电极3-21的宽度相同，且正梳齿电极3-12与负梳齿电极3-22宽度相同。
截止层4采用具有正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料制成，本实施例选用国瓷新材HBT-006纳米钛酸钡粉体，截止层4涂覆设置在正电极3-1和负电极3-2的表面。
导电发热层2通过涂布或丝印的方式，将含有导电介质的高分子材料制成的导电复合浆料覆盖在正主电极3-11和负主电极3-21之间的基材层1上及该部分基材层1上相应的截止层4上而形成，截止层4设置在导电发热层2与电极3的相应部分之间。所述导电复合浆料中的导电介质可以是石墨烯或碳纳米管或碳黑或石墨粉或金属粉等具有导电性的粉末。所述高分子材料可以是丙烯酸树脂或聚氨酯或环氧树脂或酚醛树脂等高分子材料。导电复合浆料即导电介质和高分子材料在水或者有机溶剂中溶解分散调配而成。
封装层5包括主基材层5-1和胶粘层5-2。主基材层5-1采用聚酯材料制成薄膜状，胶粘层5-2采用热熔胶全覆盖涂覆在主基材层5-1的下侧面上。封装层5通过胶粘层全覆盖粘结固定在基材层1上，将导电发热层2、电极3、截止层4、第一导线6-1相应部分和第二导线6-2的相应部分密封封装在基材层1上。
本实用新型的电热膜的制造方法包括以下步骤：
(一)、在基材层1上设置梳状正电极3-1和负电极3-2。所述梳状正电极3-1和负电极3-2通过在金属箔上刻蚀或激光切割而成。
(二)、将正电极3-1和负电极3-2粘结固定设置在基材层1上，负电极3-2的各负梳齿电极3-22和正电极3-1的各正梳齿电极3-12沿基材层1的长度方向依次等间距交错设置。正梳齿电极3-12与相邻的负梳齿电极3-22的间距为3厘米至8厘米。
(三)、正电极3-1和负电极3-2表面涂覆具有正温度系数热敏电阻效应的截止层4。在梳状正电极3-1和负电极3-2的表面涂覆厚度为10-20微米的具有正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料制成的高分子复合浆料，烘干后在正电极3-1和负电极3-2表面形成截止层4。
所述高分子复合浆料主要由正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料和丙烯酸树脂或聚氨酯或环氧树脂或酚醛树脂等高分子材料在水或者有机溶剂中溶解分散调配而成，其中本实施例的正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料采用国瓷新材HBT-006纳米钛酸钡粉体，高分子材料采用酚醛树脂高分子材料。
(四)、在基材层1上设有正电极3-1和负电极3-2的一面的正主电极3-11和负主电极3-21之间的部分涂布或丝印导电发热层2。
通过涂布或丝印的方式，将含有导电介质的高分子材料制成的导电复合浆料覆盖在正主电极3-11和负主电极3-21之间的基材层1上及该部分基材层1上相应的截止层4 上，导电复合浆料烘干后形成导电发热层2。
所述导电复合浆料中的导电介质可以是石墨烯或碳纳米管或碳黑或石墨粉或金属粉等具有导电性的粉末。所述高分子材料可以是丙烯酸树脂或聚氨酯或环氧树脂或酚醛树脂等高分子材料。导电复合浆料即导电介质和高分子材料在水或者有机溶剂中溶解分散调配而成。
(五)、将第一导线6-1和第二导线6-2分别与正主电极3-11和负主电极3-21电连接。
(六)、将导电发热层2、电极3、截止层4、第一导线6-1相应部分和第二导线6-2 的相应部分密封封装在基材层1上。将带胶聚酯薄膜通过热压或辊压的方式完全覆盖粘合在基材层1上，保证电气绝缘性与防水性能，从而得到电热膜成品。
(实施例2)
本实用新型的电热膜的制造方法包括以下步骤：
(一)、在基材层1上设置梳状正电极3-1和负电极3-2。所述梳状正电极3-1和负电极3-2采用丝印金属浆料方式固定设置在基材层1上。
(二)、将正电极3-1和负电极3-2粘结固定设置在基材层1上，负电极3-2的各负梳齿电极3-22和正电极3-1的各正梳齿电极3-12沿基材层1的长度方向依次等间距交错设置。正梳齿电极3-12与相邻的负梳齿电极3-22的间距为3厘米至8厘米。
(三)、正电极3-1和负电极3-2表面涂覆具有正温度系数热敏电阻效应的截止层4。在梳状正电极3-1和负电极3-2的表面涂覆厚度为10-20微米的具有正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料制成的高分子复合浆料，烘干后在正电极3-1和负电极3-2表面形成截止层4。
所述高分子复合浆料主要由正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料和丙烯酸树脂或聚氨酯或环氧树脂或酚醛树脂等高分子材料在水或者有机溶剂中溶解分散调配而成，其中本实施例的正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料采用国瓷新材HBT-006纳米钛酸钡粉体，高分子材料采用酚醛树脂高分子材料。
(四)、在基材层1上设有正电极3-1和负电极3-2的一面的正主电极3-11和负主电极3-21之间的部分涂布或丝印导电发热层2。
通过涂布或丝印的方式，将含有导电介质的高分子材料制成的导电复合浆料覆盖在正主电极3-11和负主电极3-21之间的基材层1上及该部分基材层1上相应的截止层4 上，导电复合浆料烘干后形成导电发热层2。
所述导电复合浆料中的导电介质可以是石墨烯或碳纳米管或碳黑或石墨粉或金属粉等具有导电性的粉末。所述高分子材料可以是丙烯酸树脂或聚氨酯或环氧树脂或酚醛树脂等高分子材料。导电复合浆料即导电介质和高分子材料在水或者有机溶剂中溶解分散调配而成。
(五)、将第一导线6-1和第二导线6-2分别与正主电极3-11和负主电极3-21电连接。
(六)、将导电发热层2、电极3、截止层4、第一导线6-1相应部分和第二导线6-2 的相应部分密封封装在基材层1上。将带胶聚酯薄膜通过热压或辊压的方式完全覆盖粘合在基材层1上，保证电气绝缘性与防水性能，从而得到电热膜成品。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电热膜，其特征在于：包括基材层、导电发热层、电极、截止层、封装层和导线；电极设置在基材层上，电极与导线电连接；截止层设置在导电发热层与电极之间；封装层将导电发热层、电极、截止层和导线的相应部分密封封装在基材层上。
2.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于：基材层采用聚酯材料制成薄膜状。
3.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于：导线有两根，两根导线分别称为第一导线和第二导线；电极包括正电极和负电极；正电极和负电极均为梳状；正电极包括正主电极和一组正梳齿电极；负电极包括负主电极和一组负梳齿电极；
正主电极和负主电极沿基材层的长度方向相互平行设置在基材层的前后两侧上；第一导线的一端与正主电极电连接，另一端沿基材层长度方向伸出基材层外；第二导线的一端与负主电极电连接，另一端沿基材层长度方向伸出基材层外；一组正梳齿电极沿基材层的长度方向等间距依次设置，各正梳齿电极均沿基材层的宽度方向设置；一组负梳齿电极沿基材层的长度方向等间距依次设置，各负梳齿电极均沿基材层的宽度方向设置；各负梳齿电极和各正梳齿电极沿基材层的长度方向依次等间距交错设置。
4.根据权利要求3所述的电热膜，其特征在于：截止层采用具有正温度系数热敏电阻效应的陶瓷粉末材料制成，截止层涂覆在正电极和负电极的表面。
5.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于：导电发热层通过涂布或丝印含有导电介质的高分子材料制成的导电复合浆料覆盖在正主电极和负主电极之间的基材层上及该部分基材层上相应的截止层上而形成；所述导电复合浆料中的导电介质为具有导电性的粉末；所述高分子材料为丙烯酸树脂或聚氨酯或环氧树脂或酚醛树脂；导电介质和高分子材料在水或者有机溶剂中溶解分散调配而成导电复合浆料。
6.根据权利要求5所述的电热膜，其特征在于：所述导电复合浆料中的导电介质为石墨烯或碳纳米管或碳黑或石墨粉或金属粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921396866.3U CN211019263U (zh) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | 一种电热膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921396866.3U CN211019263U (zh) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | 一种电热膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN211019263U true CN211019263U (zh) | 2020-07-14 |
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ID=71481633
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN211019263U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112312594A (zh) * | 2019-08-26 | 2021-02-02 | 江苏烯泰石墨烯应用技术研究院有限公司 | 电热膜及其制造方法 |
| CN112959766A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-15 | 华南理工大学 | 一种石墨烯加热片及其制备方法和应用 |
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2019
- 2019-08-26 CN CN201921396866.3U patent/CN211019263U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN112959766A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-15 | 华南理工大学 | 一种石墨烯加热片及其制备方法和应用 |
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