一種柔性發熱片及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電加熱領域，尤其涉及一種柔性發熱片及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著加工制造技術的不斷發展，各種外形、內壁不規則的制品在不斷的產生。當需要讓這些制品升溫或保溫到一定溫度時，就需要解決對它們進行加熱的問題。給他們加熱的同時還要盡量的減少對制品外形輪廓的影響，從加熱方式來分，主要有以下兩種:
[0003]1、直接加熱:電阻絲加熱，在設定空間很小的地方，只能采用很細的電阻絲，然而細的電阻絲，在交替的通斷電，冷熱沖擊下十分容易老化、燒斷，造成加熱系統功能失效。
[0004]2、間接加熱:吹熱風等，需要外部發熱裝置，熱量利用率低，體積大，成本高。
[0005]現有的各種加熱方式均無法有效的對具有曲面的部件進行加熱。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中無法對具有曲面的部件進行加熱的問題，提供一種柔性發熱片。
[0007]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下:
[0008]提供一種柔性發熱片，包括依次層疊的保溫層、發熱功能層和熱輻射層；所述發熱功能層包括正極紋路、負極紋路和電熱油墨；所述正極紋路和負極紋路相互分離；所述電熱油墨填充于所述正極紋路和負極紋路之間，并同時與正極紋路和負極紋路電連接；所述正極紋路包括主正極條和多個平行設置的次正極條，多個次正極條各自獨立的電連接至主正極條；所述負極紋路包括主負極條和多個與次正極條平行設置的次負極條，多個次負極條各自獨立的電連接至主負極條；多個次正極條與多個次負極條交錯設置；所述保溫層和熱輻射層為絕緣材質。
[0009]本發明提供的柔性發熱片中，多個次正極條和多個次負極條平行交錯設置，電熱油墨填充于次正極條和次負極條之間，通過次正極條和次負極條對電熱油墨供電，實現加熱。在上述結構下，柔性發熱片可根據實際情況進行彎折，在使用時，可貼合于各種形狀的目標物體表面，對包括曲面在內的各種表面進行加熱。同時，在使用過程中，即使某一處出現損傷，例如某一處正極條和負極條斷開，也不影響其他部位的正常加熱功能，提高了柔性發熱片的穩定性。
[0010]本發明中，通過設置多個次正極條和次負極條，通過次正極條和次負極條的設置控制發熱功率，次正極條和次負極條為發熱油墨供電，能夠使發熱油墨的發熱更均勻。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明實施例1制備保溫層表面的發熱功能層結構示意圖；
[0012]圖2是圖1中A處局部放大圖。
[0013]說明書附圖中的附圖標記如下:
[0014]1、保溫層；211、主正極條；212、次正極條；221、主負極條；222、次負極條；23、電熱油墨。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0016]在本發明的描述中，需要理解的是，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0017]本發明提供的柔性發熱片包括依次層疊的保溫層、發熱功能層和熱輻射層；所述發熱功能層包括正極紋路、負極紋路和電熱油墨；所述正極紋路和負極紋路相互分離；所述電熱油墨填充于所述正極紋路和負極紋路之間，并同時與正極紋路和負極紋路電連接；所述正極紋路包括主正極條和多個平行設置的次正極條，多個次正極條各自獨立的電連接至主正極條；所述負極紋路包括主負極條和多個與次正極條平行設置的次負極條，多個次負極條各自獨立的電連接至主負極條；多個次正極條與多個次負極條交錯設置；所述保溫層和熱輻射層為絕緣材質。
[0018]上述柔性發熱片中，保溫層用于承載上述發熱功能層，并對發熱功能層產生的熱量進行保溫。保溫層的材質可采用常規的各種絕緣薄膜，例如所述保溫層選自聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)、玻璃纖維布、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PBT)、聚酰亞胺(PI)中的一種。其厚度可在較大范圍內變動，可根據實際情況進行調整，優選情況下，所述保溫層厚度為 0.05-1.0mm。
[0019]上述發熱功能層為實現發熱功能的主要部件，具體包括正極紋路、負極紋路和電熱油墨。其中，正極紋路和負極紋路作為電極，為電熱油墨供電，實現發熱。如現有技術中公知的，正極紋路和負極紋路作為電極，需相互分離。
[0020]所述電熱油墨填充于所述正極紋路和負極紋路之間，并同時與正極紋路和負極紋路電連接，可由正極紋路和負極紋路供電，進行發熱。
[0021]根據本發明，上述所述正極紋路包括主正極條和多個平行設置的次正極條，多個次正極條各自獨立的電連接至主正極條。
[0022]類似的，上述所述負極紋路包括主負極條和多個平行設置的次負極條，多個次負極條各自獨立的電連接至主負極條。
[0023]上述主正極條和主負極條可平行設置。對于上述次正極條和次負極條，需平行設置，并且多個次正極條與多個次負極條交錯設置。即，在次正極條兩側與其相鄰的均為次負極條，在次負極條兩側與其相鄰的均為次正極條。
[0024]如前所述，電熱油墨填充于所述正極紋路和負極紋路之間，即，電熱油墨填充于正極條與次負極條之間。
[0025]在上述結構下，可有效的保證柔性發熱片的發熱均勻性。
[0026]對于上述正極紋路和負極紋路，其厚度可根據實際情況進行調整。例如，改變正極紋路和負極紋路的寬度和厚度，其橫截面積即發生變化，繼而其電阻改變，從而是產品的功率發生變化。設計時，可根據所需達到的目標功率，對上述參數進行調整。本發明中，優選情況下，所述正極紋路和負極紋路厚度為0.007-0.1mm。所述正極紋路中，次正極條寬度為0.5-10mm ;所述負極紋路中，次負極條寬度為0.5_10mm。當次正極條和次負極條的寬度和彼此之間的間距在上述范圍內時，對進一步保證柔性發熱片的發熱均勻性十分有利。
[0027]上述正極紋路和負極紋路可采用現有的各種導電材質，例如導電金屬。優選情況下，上述所述正極紋路和負極紋路材質各自獨立的選自鋁、銅、銀中的一種。
[0028]上述發熱功能層中，電熱油墨的厚度可在較大范圍內變動，優選情況下，所述電熱油墨厚度為0.01-0.05mm。
[0029]根據本發明，通過保溫層和熱輻射層將發熱功能層夾持固定，保證柔性發熱片能穩定工作。
[0030]熱輻射層的材質可采用常規的各種絕緣薄膜，例如所述保溫層選自聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)、玻璃纖維布、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PBT)、聚酰亞胺(PI)中的一種。
[0031]一般情況下，保溫層和熱輻射層設置于發熱功能層兩側面上。可以以其中任意一層為保溫層，另一層為熱輻射層。尤其是當保溫層和熱輻射層采用同一材質時。
[0032]根據本發明，為了實現更好的加熱效果，優選情況下，所述保溫層的熱阻高于熱輻射層的熱阻。此時，熱量更多的沿保溫層到熱輻射層的方向上釋放，提高柔性發熱片對熱量的利用率。
[0033]實現上述保溫層的熱阻高于熱輻射層的熱阻的手段可以有多種，例如，可通過調節保溫層與熱輻射層之間的厚度進行調整。通常，材料越厚，其熱阻越大。當上述保溫層的厚度大于熱輻射層的厚度時，在一定程度上即可實現保溫層的熱阻高于熱輻射層的熱阻。尤其是當保溫層和熱輻射層采用同一材質時。本發明中，優選情況下，保溫層厚度為
0.05-1.0mm，熱輻射層厚度為0.002-0.0lmm0為更好的實現熱量從熱輻射層一側進行釋放，優選情況下，所述熱輻射層厚度為保溫層厚度的1/10。
[0034]根據本發明，上述柔性散熱片可以用于各種領域中，例如汽車方向盤輔助加熱或汽車座椅輔助加熱、后視鏡除霜除霧、浴室鏡子除霧、嬰兒奶瓶保溫。使用時，使熱輻射層朝向需加熱目標體即可。
[0035]當柔性散熱片暴露于自然環境中時，更易受到空氣中的水分等因素的影響。根據本發明，優選情況下，所述保溫層和熱輻射層連接，在保溫層和熱輻射層之間形成封閉的發熱腔，所述發熱功能層位于所述發熱腔內；所述柔性發熱片還包括正電極引線和負電極引線，所述正電極引線與正極紋路電連接，負電極引線與負極紋路電連接；所述正電極引線和負電極弓I線均延伸至發熱腔外。
[0036]此時，作為實現發熱的關鍵部件，發熱功能層被密封于發熱腔內，大大提高了其使用壽命。
[0037]本發明還提供了上述柔性發熱片的制備方法，包括:
[0038]S1、在絕緣的保溫層上設置正極紋路和負極紋路；
[0039]S2、在保溫層上的正極紋路和負極紋路之間填充電熱油墨，使電熱油墨同時與正極紋路和負極紋路電接觸，形成發熱功能層；
[0040]S3、在發熱功能層上設置絕緣的熱輻射層。
[0041]上述步驟SI中，如前所述，正極紋路和負極紋路可各自獨立的選自鋁、銅、銀中的一種。上述正極紋路和負極紋路可通過常規的各種方法制備得到，例如可采用沖切、蝕刻、印刷制備。
[0042]將成型后的正極紋路和負極紋路設置至保溫層上時，可采用現有的各種方法，例如可直接采用粘結劑將正極紋路和負極紋路粘結設置于保溫層上。
[0043]如所述步驟S2中所述，設置正極紋路和負極紋路后，即可在正極紋路和負極紋路之間填充電熱油墨。具體方法可采用絲網印刷的方式進行填充。
[0044]上述電熱油墨為現有技術中公知的可在通電狀態下發熱的油墨，具體可通過商購得到。本發明中，可直接采用市售的電熱油墨即可。
[0045]最后，如所述步驟S3，將熱輻射層粘貼于發熱功能層上，即可制備得到本發明提供的柔性發熱片。
[0046]其中，對于保溫層、熱輻射層的材質和厚度以及電熱油墨的厚度、正極紋路和負極紋路的厚度等，均如前所述。制備上述柔性發熱片時，根據所需要采用的材料和各層所需達到的目標厚度，本領域技術人員可進行常規調整。
[0047]根據本發明，優選情況下，可采用正電極引線電連接至正極紋路，采用負電極引線電連接至負極紋路。具體電連接的方法可采用焊接或通過導電膠進行粘結。并且，將熱輻射層邊緣與保溫層粘貼，使保溫層和熱輻射層之間形成封閉的發熱腔，使所述發熱功能層位于所述發熱腔內，且正電極引線和負電極弓I線均延伸至發熱腔外。
[0048]以下通過實施例對本發明進行進一步的說明。
[0049]實施例1
[0050]本實施例用于說明本發明公開的柔性散熱片及其制備方法。
[0051 ] 取0.1mm厚的PET薄膜作為保溫層。
[0052]在保溫層上表面粘貼0.007mm厚的金屬鋁層作為正極紋路和負極紋路