一种具有三维结构的电热膜发热层及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种具有三维结构的电热膜发热层及其制备方法，属于电发热技术领域。具有三维结构的电热膜发热层包括材料相同的发热区和汇流区，发热区的表面形成汇流区，汇流区的厚度为发热区的厚度的1.01－10倍。使用导电油墨在基材的表面成膜制得电热膜发热层。此制备方法制得的电热膜发热层的汇流区的厚度大于发热区的厚度，避免电热膜发热层与汇流条之间电阻过高，发热过大，提高电热膜的稳定性，延长电热膜的使用寿命，且不需要设置银浆涂层，降低制造成本。

An electrothermal film heating layer with three-dimensional structure and its preparation method

The invention provides an electrothermal film heating layer with three-dimensional structure and a preparation method thereof, belonging to the technical field of electrothermal heating. The three-dimensional structure of the heating layer consists of the same heating zone and the confluence zone. The surface of the heating zone forms a confluence zone. The thickness of the confluence zone is 1.01-10 times that of the heating zone. The electrothermal film heating layer was prepared by using conductive ink to form film on the surface of the substrate. The thickness of the confluence zone of the heating layer of the electrothermal film prepared by this method is larger than that of the heating zone, so as to avoid excessive resistance between the heating layer of the electrothermal film and the confluence strip, increase the stability of the electrothermal film, prolong the service life of the electrothermal film, and do not need to install silver slurry coating to reduce the manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种具有三维结构的电热膜发热层及其制备方法
本专利技术涉及电发热
，具体而言，涉及一种具有三维结构的电热膜发热层及其制备方法。
技术介绍
人们对更高品质的生活有着不断的追求，随着人们生活水平的日益提高，不仅要求产品能满足基本功能，还要求其能更高效，更环保，更稳定和更安全。相对于传统低效的、污染的、不安全的燃烧取暖来说，电加热取暖具有高效、环保、安全等特性，近年来逐渐普及开来。电加热取暖产品种类非常多，其中电热膜的普及速度越来越快。常规电热膜主要分为三层：上保护层、发热层和下保护层/基板。其中，发热层主要为导电油墨印刷或涂布后固化制成的。发热层的两端设有汇流条，汇流条的作用是连接电源，提供电压，一般为两条铜箔带。传统产品的发热层和铜箔带之间的汇流区存在电阻过高，发热过大的问题，对电热膜产品本身的稳定性和寿命产生影响。因此通常会在发热层和铜箔带之间使用银浆涂层作为过渡，以降低其发热层与铜箔带之间的电阻。但是，银浆涂层中含有贵金属，本身价格昂贵，并且需要单独印刷处理，使得电热膜成本高昂。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种具有三维结构的电热膜发热层，避免电热膜发热层与汇流条之间电阻过高，发热过大，提高电热膜的稳定性，延长电热膜的使用寿命，且不需要设置银浆涂层，降低制造成本。本专利技术的第二目的在于提供一种具有三维结构的电热膜发热层的制备方法，制备方法简单，操作方便。基于上述第一目的，本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种具有三维结构的电热膜发热层，包括材料相同的发热区和汇流区，发热区的表面形成汇流区，每个汇流区的厚度为发热区的厚度的1.01－10倍。进一步地，本专利技术的另一实施例中，上述发热区向汇流区连续过渡。进一步地，本专利技术的另一实施例中，上述连续过渡选自厚度随平面方向呈线性增加和厚度随平面方向呈曲线性增加中的至少一种。进一步地，本专利技术的另一实施例中，上述连续过渡是指过渡区域的厚度梯度不高于100微米/1000微米。进一步地，本专利技术的另一实施例中，上述汇流区设置有用于嵌设汇流条的汇流凹槽。进一步地，本专利技术的另一实施例中，上述电热膜发热层还包括空白区，空白区位于发热区内。进一步地，本专利技术的另一实施例中，上述空白区向发热区连续过渡，空白区向汇流区均连续过渡。进一步地，本专利技术的另一实施例中，上述材料包括导电填料和树脂粘结剂；导电填料选自石墨、炭黑、碳纳米管、碳纤维、碳晶、石墨烯、富勒烯、铜粉、银粉中的至少一种。基于上述第二目的，本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种上述具有三维结构的电热膜发热层的制备方法，使用导电油墨在基材的表面成膜制得电热膜发热层。进一步地，本专利技术的另一实施例中，使用导电油墨在基材的表面一次成膜制得电热膜发热层。与现有技术相比，本专利技术提供的具有三维结构的电热膜发热层的有益效果包括：在发热区的表面形成汇流区，且汇流区的厚度均大于发热区的厚度，汇流区的截面积增大，所以，汇流区的总电阻减小，则汇流区的发热功率降低，避免汇流区处发热过大，提高电热膜的稳定性，延长电热膜的使用寿命。由于汇流区和发热区的材料相同，避免在电热膜发热层的两端设置银浆涂层，降低制造成本。本专利技术提供的具有三维结构的电热膜发热层的制备方法的有益效果包括：直接在使用导电油墨在基材的表面成膜制得上述电热膜发热层，制备方法简单，操作方便，得到的电热膜发热层可避免汇流区处显著发热，提高电热膜的稳定性，延长电热膜的使用寿命，且不需要设置银浆涂层，降低制造成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本专利技术的保护范围。图1为本专利技术提供的电热膜发热层的第一平面示意图；图2为本专利技术提供的电热膜发热层的第二平面示意图；图3为本专利技术提供的电热膜发热层的第三平面示意图；图4为本专利技术提供的电热膜发热层的第一断面示意图；图5为本专利技术提供的电热膜发热层的第二断面示意图；图6为本专利技术提供的电热膜发热层的第三断面示意图；图7为本专利技术对比例1提供的电热膜发热层的断面示意图；图8为本专利技术对比例2提供的电热膜发热层的断面示意图。图标：110－发热区；120－汇流区；130－汇流条；140空白区；200－银浆涂层。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。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。电热膜包括第一保护层、第二保护层、电热膜发热层和两个汇流条130。通过两个汇流条130连接电源，从而对电热膜通电，使电热膜发热。汇流条130可以是金属箔制成的带状物和由金属浆料干燥所得的条状涂层中的一种或多种的组合。可选地，汇流条130为铜箔带、铝箔带、不锈钢带中的一种或多种的组合。电热膜发热层夹于第一保护层和第二保护层之间，用于保护电热膜发热层。本实施例未对第一保护层和第二保护层的结构进行改进，在此不做过多赘述。请参阅图1－图6，电热膜发热层包括空白区140以及发热区110和两个汇流区120。本实施例中，汇流区120的个数不限于两个，可以根据产品需求进行调整。电热膜发热层的中部区域为发热区110，是通电后主要负责将电能转换为热能的区域。可选地，从俯视角度来看，发热区110可以是连续平面结构(如图1)，可以是条纹状结构(如图2)，可以是镂空式结构(如图3)的一种或多种的组合。在条纹状结构和镂空式结构的情况下，会产生没有发热涂层的区域，也就是上述的空白区140，空白区140位于发热区110内。发热区110的两端分别设置一个汇流区120，每个汇流区120的远离发热区110的一侧均设置有汇流凹槽，一个汇流条130嵌设于一个汇流凹槽内。两个汇流条130连接外界电源，通过两个汇流区120将电压传递到发热区110的两端，使发热区110的两端与外界电源连通，使发热区110发热。每个汇流区120的厚度均为发热区110的厚度的1.01－10倍。汇流区120的截面积增大，所以，汇流区120的电阻减小，则汇流区120的发热功率降低，避免汇流区处发热过大，提高电热膜的稳定性，延长电热膜的使用寿命。可选地，每个汇流区120的厚度均为发热区110的厚度的1.01－6倍，降低成本，增加材料的使用效率。进一步地，每个汇流区120的厚度均为发热区110的厚度的2－6倍。进一步地，每个汇流区120的厚度均为发热区110的厚度的2－4倍。发热区110向每个汇流区120均连续过渡。空白区140向发热区110连续过渡，空白区140本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有三维结构的电热膜发热层，其特征在于，包括材料相同的发热区和汇流区，所述发热区的表面形成所述汇流区，所述汇流区的厚度为所述发热区的厚度的1.01－10倍。

【技术特征摘要】
1.一种具有三维结构的电热膜发热层，其特征在于，包括材料相同的发热区和汇流区，所述发热区的表面形成所述汇流区，所述汇流区的厚度为所述发热区的厚度的1.01－10倍。2.根据权利要求1所述的具有三维结构的电热膜发热层，其特征在于，所述发热区向所述汇流区连续过渡。3.根据权利要求2所述的具有三维结构的电热膜发热层，其特征在于，所述连续过渡选自厚度随平面方向呈线性增加和厚度随平面方向呈曲线性增加中的至少一种。4.根据权利要求2所述的具有三维结构的电热膜发热层，其特征在于，所述连续过渡是指过渡区域的厚度梯度不高于100微米/1000微米。5.根据权利要求1－4任一项所述的具有三维结构的电热膜发热层，其特征在于，所述汇流区设置有用于嵌设汇流条的汇流凹槽。6.根据权利要求1－4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴祯琪，刘兆平，
申请(专利权)人：宁波石墨烯创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33