CN212785902U - 集束式发热模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种集束式发热模组,包括集束式共电极并联连接的多片石墨烯发热膜体,石墨烯发热膜体包括绝缘薄膜、石墨烯导电膜和热熔胶膜,所述绝缘薄膜上设置有图案化的铜电极,铜电极上设置有与电源引线连接的引线接头部位;所述石墨烯导电膜为图案化石墨烯导电膜,设置在所述绝缘薄膜和热熔胶膜之间;所述石墨烯导电膜的方阻和形状根据最终升温温度、铜电极的线宽、线距及图案形状确定,所述石墨烯导电膜与铜电极的引线接头部位不重叠;所述热熔胶膜为图案化热熔胶膜,所述热熔胶膜上设置有穿过电源引线的引线孔。本实用新型具有极高的的热导率、极高的电‑热辐射转换效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及发热模块技术领域,具体涉及一种集束式发热模组及其制备方法。
背景技术
近年来,随着社会生活水平的提高,养生知识的大量普及,人们对身体的爱护意识日益增强。尤其是在北方部分寒冷地区的人们对人体取暖的需求增大,使得个人取暖护具类产业在快速发展的同时,大众对其功能多样化的要求也越来越多。在个人取暖护具类中,主流技术多为采用电阻丝或者碳纳米管等介质形成一定的发热图案,然后对其进行通电产生热量,从而得到取暖的效果。
传统的个人取暖护具类产品的发热膜组,多为采用电阻丝或者碳纳米管等介质,将其形成一定的发热图案,随后封装于两层衬布或绒布之间,接入导线后进行通电加热。此类发热膜组主要存在如下几个问题:首先,电阻丝或者碳纳米管等介质发热材料,电-热转换效率差,其温度传递路径基本以热传导为主,加热效率较差;其次,其发热均匀性较差;最后,其通电发热过程中会产生一定的辐射,对人体的健康危害较大。
背景技术部分的内容仅仅是实用新型人所知晓的技术,并不当然代表本领域的现有技术。
实用新型内容
针对现有技术存在问题中的一个或多个,本实用新型提供一种集束式发热模组,包括多片石墨烯发热膜体,多片石墨烯发热膜体的连接方式为集束式共电极并联连接,所述石墨烯发热膜体包括绝缘薄膜、石墨烯导电膜和热熔胶膜,所述绝缘薄膜上设置有图案化的铜电极,铜电极上设置有与电源引线连接的引线接头部位;所述石墨烯导电膜为图案化石墨烯导电膜,设置在所述绝缘薄膜和热熔胶膜之间,所述石墨烯导电膜的方阻和形状根据最终升温温度、铜电极的线宽、线距及图案形状确定,所述石墨烯导电膜与铜电极的引线接头部位不重叠;所述热熔胶膜为图案化热熔胶膜,所述热熔胶膜上设置有穿过电源引线的引线孔。
优选地,所述绝缘薄膜为涂胶绝缘薄膜聚酰亚胺,所述热熔胶为PU热熔胶。
优选地,所述铜电极包括正电极呈“∏”形和负电极呈“П”,正电极插入负电极中,呈平行且线宽、线距相等的开口矩形。
优选地,所述铜电极的中间部位与所述图案化石墨烯导电膜重叠复合。
优选地,最终升温温度及供电电压、铜电极的线宽、线距及石墨烯导电膜的方阻之间的关系满足公式Ⅰ的关系:
T=kU2/d2R+t (Ⅰ)
其中,t为起始温度,单位为℃;T为石墨烯发热膜升温所至最终升温温度,单位为℃;U为供电电压,单位为V;d为正负铜电极线距,单位为mm;R为石墨烯导电膜方阻,单位为Ω/□;k为常数,取值范围为2×10-5--3×10-5,与发热膜和空气之间的传导系数成反比。
优选地,不同位置的铜电极最高电压和最低电压相差不超过10%,同一铜电极上的最大电压差不超过10%。
进一步优选地,铜电极的正电极和负电极的设置同时满足公式Ⅱ和公式Ⅲ:
n(n+1)lρ1/whR<1/5 (Ⅱ)
nl2ρ1/whLR<1/5 (Ⅲ)
其中,n为铜电极的正电极和负电极围成的面积内共产生的间隔总数;ρ1为铜电极材料电阻率,单位为Ω·m;l为铜电极每根长度,长度不等时按最长铜电极计算,单位为m;w为铜电极的宽度,单位为m;h为铜电极的厚度,单位为m;L为第一根铜电极到最后一根铜电极共产生的长度,单位为m。
根据本实用新型的另一个方面,提供一种集束式发热模组的制备方法,包括:
根据最终升温温度及供电电压获得铜电极的线宽、线距及所需石墨烯导电膜的方阻,确定铜电极图案形状;
在涂胶绝缘薄膜表面设置图案化的铜电极,铜电极上设置有与电源引线连接的引线接头部位;
根据图案化的铜电极形状确定石墨烯导电膜形状,对石墨烯导电膜进行图案化;
对热熔胶膜进行图案化,并在与铜电极的引线接头部位相应的区域开设穿过电源引线的引线孔;
形成的含有图案化铜电极的绝缘薄膜、形成的图案化石墨烯导电膜和形成的局部开孔的热熔胶膜进行复合,含有图案化铜电极的涂胶绝缘薄膜的铜电极的引线接头部位与图案化石墨烯导电膜不存在重叠区域,且图案化的热熔胶膜相应引线孔与含有图案化铜电极的涂胶绝缘薄膜中铜电极的引线接头部位重合,形成绝缘薄膜-铜电极-图案化石墨烯导电膜-热熔胶膜的石墨烯发热膜体,并暴露出铜电源引线接头部位作为接线端子;
将多片石墨烯发热膜体采用集束式共电极并联连接方式依次焊接电源引线形成石墨烯加热模组。
优选地,还包括:
在形成的石墨烯加热膜体接线端子背部贴上强化板做加固处理,并根据产品所需外形尺寸的要求,形成的石墨烯加热膜体进行图案化。
优选地,所述在涂胶绝缘薄膜表面设置图案化的铜电极的方法包括:
采用湿法刻蚀的方法,对有胶绝缘薄膜表面覆铜膜,铜膜的铜箔进行图案化,形成图案化的铜电极,铜箔的厚度为12-50μm,铜箔宽度为1-5mm;正、负铜电极之间线距为5-25mm;
优选地,所述对石墨烯导电膜进行图案化的方法包括:
对石墨烯导电膜采用激光切割的加工方法,形成相应的图案化石墨烯导电膜。
优选地,所述对热熔胶膜进行图案化的方法包括:
对热熔胶膜采用激光切割的加工方法,形成所需图案化热熔胶膜,对图案化的热熔胶膜采用激光切割的加工方法,形成局部开孔的热熔胶膜。
优选地,所述形成绝缘薄膜-铜电极-图案化石墨烯导电膜-热熔胶膜的石墨烯发热膜体的方法包括:
采用快压法,将图案化石墨烯导电膜、制备了图案化铜电极的绝缘薄膜以及热熔胶膜压合在一起,压合温度为110-220℃,压合时间为10-300s,压力为50-200kg/cm2。
本实用新型所述集束式发热模组的石墨烯发热膜体采用石墨烯材料制成的石墨烯导电膜,发挥其具有极高的的热导率、极高的电-热辐射转换效率,产生与人体相近的6-14μm的远红外生命光波等特点,取代传统介质发热体。
本实用新型所述集束式发热模组的石墨烯发热膜体制备方法采用单层绝缘薄膜-石墨烯导电膜-热熔胶膜的制作方式及石墨烯发热膜体柔韧性好的特性,减少发热体的厚度、提高柔韧性。
本实用新型所述集束式发热模组及其制备方法采用一体式并线焊接的集束式连接方式,减少导线的数量,减少异物感。
附图说明
图1是本实用新型所述本实用新型所述石墨烯发热膜体的剖面示意图;
图2是本实用新型所述绝缘薄膜表面图案化铜电极平面图;
图3是本实用新型所述石墨烯导电膜平面图;
图4是本实用新型所述热熔胶膜平面图;
图5是本实用新型所述石墨烯发热模体平面图;
图6是本实用新型强化板的示意图;
图7是本实用新型所述集束式发热膜组的示意图,
其中,1-绝缘薄膜,2-铜电极,3-石墨烯导电膜,4-热熔胶膜,5-引线孔,6-强化板,7-石墨烯发热模体,8-焊接端子区,9-一体式并线导线。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
图1是本实用新型所述本实用新型所述石墨烯发热膜体的剖面示意图,如图1所示,所述石墨烯发热膜体包括绝缘薄膜1、石墨烯导电膜3和热熔胶膜4,所述绝缘薄膜1上设置有图案化的铜电极2,铜电极2上设置有与电源引线连接的引线接头部位;所述石墨烯发热膜3为图案化石墨烯导电膜,设置在所述绝缘薄膜1和热熔胶膜4之间,所述石墨烯导电膜的方阻和形状根据最终升温温度、铜电极的线宽、线距及图案形状确定,所述石墨烯发热膜3与铜电极2的引线接头部位不重叠;所述热熔胶膜4为图案化热熔胶膜,所述热熔胶膜4上设置有穿过电源引线的引线孔5。
优选地,所述绝缘薄膜1为涂胶绝缘薄膜聚酰亚胺(涂胶绝缘衬底聚酰亚胺(PI)),所述热熔胶4为PU热熔胶。
绝缘薄膜1上的所述铜电极可以为直线形、波浪形或锯齿形,正、负铜电极组成的图案形状根据石墨烯发热膜的外形状和使用要求,也可以围成方形、圆形、椭圆形或任意形状。优选地,所述铜电极包括正电极呈“∏”形和负电极呈“П”,正电极插入负电极中,呈平行且线宽、线距相等的开口矩形。
石墨烯材料是近年来发展起来的新型散热、导热材料,具有极高的的热导率(达到1500W/m·K及以上)。基于石墨烯材料制作出的石墨烯发热膜及发热模组具有极好的柔韧性和均匀的面发热性,已经获得大规模应用。此外,石墨烯发热膜在电发热时,具有极高的电-热辐射转换效率,产生与人体相近的6-14μm的远红外生命光波。因此,在个人取暖护具类中应用,可以有效地快速提升人体取暖所需的温度,提升加热效率和减少辐射对人体的危害,并对人体起到一定的理疗作用。
图2-5是本实用新型所述石墨烯发热膜体制备方法的示意图,如图2-4所示,所述石墨烯发热膜体制备方法包括:
步骤S1,根据产品设计所需温度(最终升温温度)及供电电压获得铜电极的线宽、线距及所需石墨烯导电膜的方阻,确定铜电极图案形状;
步骤S2,如图2所示,根据步骤S1计算出的铜电极的线宽、线距及确定的铜电极图案形状,在涂胶绝缘薄膜1表面设置图案化的铜电极2,铜电极2上设置有与电源引线连接的引线接头部位;
步骤S3,如图3所示,根据步骤S1中图案化的铜电极形状,确定石墨烯导电膜形状,对石墨烯导电膜3进行图案化;
步骤S4,如图4所示,对热熔胶膜4进行图案化,并在与铜电极的引线接头部位相应的区域开设穿过电源引线的引线孔5;
步骤S5,如图5所示,形成的含有图案化铜电极的绝缘薄膜1、形成的图案化石墨烯导电膜3和形成的局部开孔的热熔胶膜4进行复合,含有图案化铜电极的涂胶绝缘薄膜的铜电极的引线接头部位与图案化石墨烯导电膜3不存在重叠区域,且图案化的热熔胶膜相应引线孔5与含有图案化铜电极的涂胶绝缘薄膜中铜电极的引线接头部位重合,形成绝缘薄膜-铜电极-图案化石墨烯导电膜-热熔胶膜(PI膜-导电体(铜电极)-图案化石墨烯导电膜3-PU热熔胶膜)的石墨烯发热膜体,并暴露出铜电源引线接头部位作为接线端子。
在步骤S1中,包括:
根据产品设计所需温度(最终升温温度)及供电电压获得铜电极的线宽、线距及所需石墨烯导电膜的方阻之间的关系
T=kU2/d2R+t
其中,t为起始温度,单位为℃;T为石墨烯发热膜升温所至最终升温温度,单位为℃;U为供电电压,单位为V;d为正负铜电极线距,单位为mm;R为石墨烯导电膜方阻,单位为Ω/□;k为常数,取值范围为2×10-5--3×10-5,与发热膜和空气之间的传导系数成反比;
通过下式对铜电极的正电极和负电极的设置进行约束,也就是说,不同位置的铜电极最高电压和最低电压相差不超过10%,同一铜电极上的最大电压差不超过10%
n(n+1)lρ1/whR<1/5
nl2ρ1/whLR<1/5
其中,n为铜电极的正电极和负电极围成的面积内共产生的间隔总数;ρ1为铜电极材料电阻率,单位为Ω·m;l为铜电极每根长度,长度不等时按最长铜电极计算,单位为m;w为铜电极的宽度,单位为m;h为铜电极的厚度,单位为m;L为第一根铜电极到最后一根铜电极共产生的长度,单位为m;
结合以上两个步骤获得铜电极的线宽、线距及所需石墨烯导电膜的方阻;
确定铜电极图案形状并进行图案化。
优选地,铜电极包括正电极和负电极,正电极和负电极的所处位置为平行且线宽、线距相等,涂胶绝缘薄膜左右边缘处各留出一组引线接头部位。
优选地,在步骤S5中,形成的含有图案化铜电极的涂胶绝缘薄膜的铜电极中间部位与形成的图案化石墨烯导电膜重叠复合。
优选地,如图6所示,还包括步骤S6:
在形成的石墨烯加热膜体7接线端子背部贴上强化板6做加固处理,并根据产品所需外形尺寸的要求,形成的石墨烯加热膜体进行图案化。
在步骤S2中,所述在涂胶绝缘薄膜表面设置图案化的铜电极的方法包括:
采用湿法刻蚀的方法,对有胶PI覆铜膜(即在覆铜膜绝缘PI基材与铜箔之间含有一层胶)表面的铜箔进行图案化,形成图案化的铜电极,铜箔的厚度为12-50μm,铜箔电极宽度为1-5mm,优选地,铜箔厚度为13μm,也可以为12μm,15μm,18μm,20μm,25μm,35μm,45μm,45μm,50μm;优选地,铜箔电极宽度为2mm,也可以为1mm,1.5mm,2mm,2.5mm,3.5mm,4mm,4.5mm,5mm;优选的,铜电极的正电极和负电极之间线距为15mm;也可以为5mm,8mm,12mm,15mm,18mm,20mm,22mm,25mm;
在步骤S3中,所述对石墨烯导电膜进行图案化的方法包括:
对石墨烯导电膜采用激光切割的加工方法,形成相应的图案化石墨烯导电膜。
优选地,所述图案化石墨烯导电膜的形状可以为U型,长条形,挖孔型等,具体形状由发热膜体尺寸及所需电阻所决定。
在步骤S4中,所述对热熔胶膜进行图案化的方法包括:
对PU热熔胶膜采用激光切割的加工方法,形成所需图案化PU热熔胶膜,对图案化的PU热熔胶膜采用激光切割的加工方法,形成局部开孔的PU热熔胶膜。
优选地,对PU热熔胶膜采用激光切割的加工方法,形成所需图案化PU热熔胶膜,具体形状由发热膜体外形尺寸所决定;同样,对PU热熔胶膜采用激光切割的加工方法,形成局部开孔的PU热熔胶膜,具体开孔区域形成的含有图案化铜电极的涂胶PI膜所预留的铜电极左右各一组引线接头部位位置所决定。
在步骤S5中,所述形成绝缘薄膜-铜电极-图案化石墨烯导电膜-热熔胶膜的石墨烯发热膜体的方法包括:
采用快压法,将图案化石墨烯导电膜、制备了图案化铜电极的绝缘薄膜以及PU热熔胶膜压合在一起,压合温度为110-220℃,压合时间为10-300s,压力为50-200kg/cm2。
优选地,压合机上模温度120℃(PU热熔胶膜面),压合机下模温度140℃(图案化铜电极的绝缘薄膜),压合时间60s,压力100kg/cm2。
另外,优选地,压合前,图案化石墨烯导电膜要按照设计要求,与图案化铜电极进行对位,PU热熔胶膜表面,位于发热膜端子区预先开孔,确保压合封装后暴露出加热膜铜电极端子区,确保后续工艺能够顺利进行。
图7是本实用新型所述集束式发热模组的示意图,如图7所示,所述集束式发热模组包括多片上述的石墨烯发热膜体7,多片石墨烯发热膜体的连接方式为集束式共电极并联连接。
上述集束式发热模组的制备方法,包括上述石墨烯发热膜体制备方法,还包括:
将多片石墨烯发热膜体7依次焊接电源引线形成石墨烯加热模组。
优选地,将三片制作好的石墨烯发热膜体利用符合产品要求长度的一体式并线导线9,通过焊锡焊接的方式,并联连接在一起,形成石墨烯发热模组,焊接端子区8采用绝缘硅胶进行密封。
上述集束式发热模组及其制备方法基于人们对个人取暖护具类产品的发热膜组的多功能性的需求,以及对现有介质通电发热模组的技术缺陷分析,提出了基于石墨烯导热膜材料的一种集束式发热模组的制造方法,能够满足个人取暖护具类产品对加热模组的需求,提升个人取暖护具类产品综合性能。
在本实用新型的一个具体实施例中,集束式发热模组的制备方法包括:
根据产品(例如取暖护具)要求的电阻及温度等指标,利用CAD制图软件设计出产品所需要的铜电极图案化的形状及铜电极的线宽、线距等参数。转化为DXF文件导入激光切割机切割出所需图案;其中线宽为3mm,线距为15mm;
将切割好的图案通过曝光机曝光处理,将图案导入到涂胶绝缘衬底聚酰亚胺(PI)表面,然后经过酸洗-烘烤-湿法刻蚀-退膜等工艺,得到图案化的铜电极(见图2);
根据产品要求的电阻及温度等指标,计算出所需石墨烯导电膜的方阻(120Ω/□)及发热面尺寸;利用CAD制图软件绘制出产品所需要的石墨烯导电膜的形状及尺寸。转化为DXF文件导入激光切割机切割出所需图案(见图3);
根据产品所要求的外形尺寸设计出PU热熔胶膜的形状及尺寸,并根据1中设计好PI膜所预留的铜电极左右各一组引线接头部位位置选择开孔区域;利用CAD制图软件绘制出产品所需要的PU热熔胶膜形状尺寸及开孔位置。转化为DXF文件导入激光切割机切割出所需图案(见图4)
采用快压法,将图案化石墨烯导电膜、制备了图案化铜电极的绝缘薄膜以及PU热熔胶膜压合在一起,压合温度为110-220℃,压合时间为10-300s,压力为50-200kg/cm2。优选条件为:压合机上模温度120℃(PU热熔胶膜面),压合机下模温度140℃(图案化铜电极的绝缘薄膜),压合时间60s,压力100kg/cm2。压合前,石墨烯发热膜体材料要按照设计要求,与图案化铜电极进行对位,PU热熔胶膜表面,位于发热膜端子区预先开孔,确保压合封装后暴露出加热膜铜电极端子区,确保后续工艺能够顺利进行。压合完成后形成石墨烯发热体(见图1、图5)。
压合后的PI-铜电极-石墨烯导电膜-PU热熔胶膜组成的石墨烯发热模体,利用激光切割方法切割成所需形状,并在接线端子背面贴上强化板(见图6)。
石墨烯发热模组的制作,将三片制作好的石墨烯发热膜体利用符合产品要求长度的一体式并线导线,通过焊锡焊接的方式,并联连接在一起,形成石墨烯发热模组,焊接端子区采用绝缘硅胶进行密封(见图7)。
在上述各实施例中,优选地,正、负电极材料为铜材料,其铜的电阻率为1.75×10-8Ω·m。
实施例1:
采用湿法刻蚀的方法,对有胶绝缘薄膜表面覆铜膜,铜膜的铜箔进行图案化,形成图案化的铜电极;其中铜箔厚度为13μm,铜电极宽度为2mm,长度为100mm,正、负铜电极之间线距为15mm;正、负两极围成的面积内共产生了4个间隔;
图案化石墨烯导电膜方阻选取100Ω/□;面积为100mm×120mm;
初始温度为室温(22℃),将电源引线分别接入5V电压,正、负两极,经测试,60秒后即可到达温度稳定状态;使用红外热成像仪测试温度分布,此时石墨烯发热膜体的平均温度可达到51℃(室温为22℃),符合公式T=kU2/d2R+t(k=2.64×10-5);
此最终温度适合个人取暖护具类的温度范围。
实施例2:
采用湿法刻蚀的方法,对有胶绝缘薄膜表面覆铜膜,铜膜的铜箔进行图案化,形成图案化的铜电极;其中铜箔厚度为13μm,铜电极宽度为2mm,长度为100mm,正、负铜电极之间线距为25mm;正、负两极围成的面积内共产生了4个间隔;
图案化石墨烯导电膜方阻选取100Ω/□;面积为100mm×120mm;
初始温度为室温(22℃),将电源引线分别接入5V电压,正、负两极,经测试,60秒后即可到达温度稳定状态;使用红外热成像仪测试温度分布,此时石墨烯发热膜体的平均温度可达到33℃(室温为22℃),符合公式T=kU2/d2R+t(k=2.64×10-5);
但此最终温度不适合于个人取暖护具类产品;
实施例3:
采用湿法刻蚀的方法,对有胶绝缘薄膜表面覆铜膜,铜膜的铜箔进行图案化,形成图案化的铜电极;其中铜箔厚度为13μm,铜电极宽度为2mm,长度为100mm,正、负铜电极之间线距为25mm;正、负两极围成的面积内共产生了4个间隔;
图案化石墨烯导电膜方阻选取100Ω/□;面积为100mm×120mm;
初始温度为室温(22℃),将电源引线分别接入8.5V电压,正、负两极,经测试,60秒后即可到达温度稳定状态;使用红外热成像仪测试温度分布,此时石墨烯发热膜体的平均温度可达到53℃(室温为22℃),符合公式T=kU2/d2R+t(k=2.64×10-5);
此最终温度适合个人取暖护具类的温度范围;但其供电电压为8.5V,在个人取暖护具类产品不方便使用此电压。
为了证明本实用新型集束式发热模组的电-热辐射转换效率,根据标准《JGT 286-2010低温辐射电热膜》和国标GB/T 7287-2008(《红外辐射加热器试验方法》)中电-热辐射转换效率测试方法,测出本实用新型石墨烯发热膜的电-热辐射转换效率为80%。
现有技术采用电阻丝介质作为发热基材制作的发热膜,根据标准《JGT286-2010低温辐射电热膜》和国标GB/T 7287-2008(《红外辐射加热器试验方法》)中电-热辐射转换效率测试方法,测出电阻丝发热膜的电-热辐射转换效率为55%。
现有技术还采用碳纳米管介质作为发热基材制作的发热膜,根据标准《JGT 286-2010低温辐射电热膜》和国标GB/T 7287-2008(《红外辐射加热器试验方法》)中电-热辐射转换效率测试方法,测出碳纳米管介质作为发热基材制作的发热膜的电辐射转换效率为60%。
从上述对比例中可以看出,本实用新型所述集束式发热模组具有极高的的电-热辐射转换效率。
最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、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 (7)
1.一种集束式发热模组,其特征在于,包括多片石墨烯发热膜体,多片石墨烯发热膜体的连接方式为集束式共电极并联连接,所述石墨烯发热膜体包括绝缘薄膜、石墨烯导电膜和热熔胶膜,所述绝缘薄膜上设置有图案化的铜电极,铜电极上设置有与电源引线连接的引线接头部位;所述石墨烯导电膜为图案化石墨烯发热膜,设置在所述绝缘薄膜和热熔胶膜之间,所述石墨烯导电膜的方阻和形状根据最终升温温度、铜电极的线宽、线距及图案形状确定,所述石墨烯导电膜与铜电极的引线接头部位不重叠;所述热熔胶膜为图案化热熔胶膜,所述热熔胶膜上设置有穿过电源引线的引线孔。
2.根据权利要求1所述的集束式发热模组,其特征在于,所述绝缘薄膜为涂胶绝缘薄膜聚酰亚胺,所述热熔胶为PU热熔胶。
3.根据权利要求1所述的集束式发热模组,其特征在于,所述铜电极包括正电极呈“∏”形和负电极呈“П”,正电极插入负电极中,呈平行且线宽、线距相等的开口矩形。
4.根据权利要求1所述的集束式发热模组,其特征在于,所述铜电极的中间部位与所述图案化石墨烯导电膜重叠复合。
5.根据权利要求1所述的集束式发热模组,其特征在于,最终升温温度及供电电压、铜电极的线宽、线距及石墨烯导电膜的方阻之间的关系满足公式Ⅰ的关系:
T=kU2/d2R+t (Ⅰ)
其中,t为起始温度,单位为℃;T为石墨烯发热膜升温所至最终升温温度,单位为℃;U为供电电压,单位为V;d为正负铜电极线距,单位为mm;R为石墨烯导电膜方阻,单位为Ω/□;k为常数,取值范围为2×10-5--3×10-5,与发热膜和空气之间的传导系数成反比。
6.根据权利要求1所述的集束式发热模组,其特征在于,不同位置的铜电极最高电压和最低电压相差不超过10%,同一铜电极上的最大电压差不超过10%。
7.根据权利要求6所述的集束式发热模组,其特征在于,铜电极的正电极和负电极的设置同时满足公式Ⅱ和公式Ⅲ:
n(n+1)lρ1/whR<1/5 (Ⅱ)
nl2ρ1/whLR<1/5 (Ⅲ)
其中,n为铜电极的正电极和负电极围成的面积内共产生的间隔总数;ρ1为铜电极材料电阻率,单位为Ω·m;l为铜电极每根长度,长度不等时按最长铜电极计算,单位为m;w为铜电极的宽度,单位为m;h为铜电极的厚度,单位为m;L为第一根铜电极到最后一根铜电极共产生的长度,单位为m。
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CN111741547A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-02 | 安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司 | 集束式发热模组及其制备方法 |
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