CN211702419U - 一种具有过温防护的石墨烯加热膜 - Google Patents

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潘月秀
方勇
吴国臣
黄贺军
刘利锋
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Abstract

本实用新型涉及一种具有过温防护的石墨烯加热膜,包括保护层、导电层和石墨烯发热层,其特征在于,所述的石墨烯发热层为具有PTC效应的石墨烯、导电颗粒、高分子材料、溶剂共混物压覆或浆料流延或在基膜上喷涂方式而成的膜层,厚度在0.01‑2.00mm之间;所述的导电层连接外部电路,为与发热层投影面积一致的薄层,或是为条状铺设在发热层两面;外层为保护层。本实用新型采用石墨烯为发热原料,与PTC效应的高分子材料共同构成的石墨烯发热层,使其在局部过热或是短路的情况下,可以进行自我保护,避免出现烫伤人体或是烧毁的事故发生。

Description

一种具有过温防护的石墨烯加热膜
技术领域
本实用新型涉及一种具有过温防护的石墨烯加热膜,在局部过热或是短路的情况下,可以进行自我保护,避免出现烫伤人体或是烧毁的事故发生。
背景技术
现有石墨烯加热膜常用于地暖加热,墙壁加热等,在稳定无外力情况下,这种石墨烯加热膜发热均匀,温度维持稳定。但出现某处受压的情况下,该处局部会大幅度升温发烫,烫伤人体。另外此种加热膜没有短路防护功能,在进水或被外力戳破导致的短路发生时,容易起火造成安全事故。
如申请号201810598602.X石墨烯电暖地板,在地板内安装有石墨烯发热体,石墨烯发热体下方为隔热层;地板的两个侧面安装有电插头,电插头的导线与石墨烯发热体的导线连接。本发明将石墨烯作为发热源,能很好地利用石墨烯的导热特性,提高电热转换效率。将石墨烯涂装于特殊薄膜上,将金属介质的载流条作为导电端,使得石墨烯加电后发热,产生热辐射,从而可为室内加热。
申请号201711485695.7提供了一种石墨烯复合加热膜,包括:石墨烯加热膜;第一绝缘膜和第二绝缘膜,所述石墨烯加热膜设置于所述第一绝缘膜和第二绝缘膜之间;和端子,所述端子设置于石墨烯加热膜上。本发明还提供一种制备石墨烯复合加热膜的方法。本发明提供的石墨烯复合加热膜具有优良的导热性,同时有较好的强度,耐折,耐弯,可以清洗,适用作为穿戴加热材料。
PTC材料具有过流、过热的保护特点,主体一般包括:导电颗粒、高分子材料、助溶剂等的共混物。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种具有过温防护的石墨烯加热膜。
本实用新型技术问题通过下述技术方案解决:一种具有过温防护的石墨烯加热膜,包括保护层、导电层和发热层,其中,所述的发热层为具有PTC效应石墨烯、导电颗粒、高分子材料、溶剂共混压覆或浆料流延或在基膜上喷涂方式而成的膜层,厚度在0.01-2.00mm之间;所述的导电层为与发热层投影面积一致的薄层,或是为条状铺设在发热层两面。
在上述方案基础上,所述的导电层为铜、锡薄材料层,与发热层投影面积一致的薄层,或是条状铺设在发热层两面。
本实用新型原理是:由于PCT效应的石墨烯发热层,常态下呈现低阻状态,正常通流。出现过温、短路情况下,跃迁至高阻状态,降低电流,来达到过温防护的功能。
所述导电颗粒可以为炭黑、碳化钨、镍粉等,高分子材料可以为PE、HDPE、PVDF、POE、LDPE等。
所述的发热层通过挤出机熔融压覆成薄片,或通过浆料流延为薄片或是在基膜上喷涂方式获得。
所述的加热膜通过导电层连接外部电路,使发热层发热供暖。
本发明原理是:
通过在传统石墨烯发热膜中掺杂混入PTC高分子材料,使其具有PTC的过温短路防护功能。常态无压力环境下,发热膜均匀发热。当某处受压或出现破损短路时,混杂入其中的PTC材料发生作用,从低阻态跃迁至高阻,降低电流,起到保护作用。
本发明与现有技术相比,使石墨烯加热膜具有过温防护的功能,使其在局部过热或是短路的情况下,可以进行自我保护,避免出现烫伤人体或是烧毁的事故发生。
附图说明
图1为实施例1中的一种具有过温防护的石墨烯加热膜示意图;
标号说明:
1a、1b——上、下保护层;
2a、2b——上、下导电层;
3——石墨烯发热层。
具体实施方式
一种具有过温防护的石墨烯加热膜,如图1所示,包含一层石墨烯发热层3,在发热层3两面各设有上下导电层2a、2b,在两层导电层外设有上、下保护层1a、1b。其中:
所述的石墨烯发热层为具有PTC效应,由石墨烯和PTC材料组成,包括石墨烯、导电颗粒、高分子材料、溶剂共混物压覆或浆料流延或在基膜上喷涂方式而成的膜层,厚度在0.01-2.00mm之间。
所述的导电层连接外部电路,本实施例为与发热层投影面积一致的薄层,也可以采用条状材料铺设在发热层两面。
在PTC高分子材料中,所述的高分子材料为PE、HDPE、PVDF、POE、LDPE、乙烯/丙烯共聚物、聚酯树脂、环氧树脂中的一种,或二种以上的混合物。
所述导电颗粒为炭黑、碳化钨、镍粉中的一种。
本实施例发热层通过挤出机熔融压覆成薄片,或通过浆料流延为薄片,或是在基膜上喷涂方式获得。最终发热层、导电层、保护层通过物理压合方式压覆成具有过温防护的石墨烯加热膜。
该加热膜通过导电层连接入电路中,使发热层均匀发热,可用于地暖、墙壁等取暖。
本发明的内容和特点已揭示如上,然而前面叙述的本发明仅仅简要地或只涉及本发明的特定部分,本发明的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此,本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容,而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合,以及各种不背离本发明的替换和修饰,并为本发明的权利要求书所涵盖。

Claims (3)

1.一种具有过温防护的石墨烯加热膜,包括保护层、导电层和石墨烯发热层,其特征在于,所述的石墨烯发热层为具有PTC效应且厚度在0.01-2.00mm之间的石墨烯膜层;所述的导电层连接外部电路,为与石墨烯发热层投影面积一致的薄层,或是为条状铺设在发热层两面;外层为保护层。
2.根据权利要求1所述的一种具有过温防护的石墨烯加热膜,其特征在于:所述的导电层为铜、锡薄材料层中的一种的导电层,与发热层投影面积一致的薄层,或是条状铺设在发热层两面。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有过温防护的石墨烯加热膜,其特征在于,在所述发热层的二面分别设有导电层,在二层导电层外分别设有保护层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022140942A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07 Dongguan Littelfuse Electronics Company Limited High power pptc heater for low limiting temperature operation

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US11621108B2 (en) 2020-12-28 2023-04-04 Littelfuse, Inc. PPTC tank heater
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