柔性加热膜及其模切加工方法与设备技术

本发明专利技术公开了一种柔性加热膜及其模切加工方法与设备。所述的柔性加热膜包括：第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的图案化金属电极；或者，所述柔性加热膜包括第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的碳膜和图案化金属电极，所述碳膜与图案化金属电极欧姆接触。本发明专利技术实施例提供的柔性加热膜与蚀刻电阻丝加热膜对比，在线宽精度和尺寸方面有明显优势，且无需经过复杂的蚀刻工艺即可实现加热膜的批量生产，这样可避免蚀刻所带来的污染及成本高问题；本发明专利技术实施例还提供了所述柔性加热膜的模切加工方法，其可实现柔性加热片的卷对片连续生产，整个过程无需人工操作，自动化程度高。

Flexible heating film and its die cutting method and equipment

【技术实现步骤摘要】
柔性加热膜及其模切加工方法与设备
本专利技术特别涉及一种柔性加热膜及其模切加工方法与设备，属于加工制造

技术介绍
柔性加热膜是一种可挠性的加热材料，根据绝缘材料的材质不同一般可分为聚酰亚胺(PI)加热膜、硅橡胶加热膜和聚酯(PET)加热膜等类型；根据发热材料不同又可分为金属丝加热膜、蚀刻金属片加热膜、电阻浆料加热膜、碳膜(一般指碳晶、石墨烯、碳纳米管)加热膜等多种。柔性加热膜具有轻薄、柔软、便于安装、加热速度快等优点、目前已广泛应用于设备、管道、医疗器械、汽车、动力电池、智能穿戴等诸多领域。传统柔性加热膜的制作工艺为片对片生产，即将加热膜所用原材料切成片材，经打孔、对位、布线、贴合、压合、冲切等多个工序制成成品，生产工艺复杂，且效率及良率低下；另外，大多数柔性加热膜多涉及蚀刻工艺，即将金属箔经压干膜、曝光、显影、蚀刻、清洗等工艺蚀刻成所需线路，工艺复杂且不环保。已有卷对卷蚀刻工艺可一定程度上改善生产效率，但蚀刻后仍需多道手工工序完成加热膜的制作，良率无法保证，且仍无法解决环境污染问题。目前各行各业对柔性加热膜的需求与日俱增，例如新能源汽车轻量化的市场需求，必须要求使用轻薄的加热材料；柔性穿戴产品也成为当下一种潮流时尚，加热服装、加热护膝等产品受到消费者越来越多的青睐。因此，亟待开发一种柔性加热膜及可规模化、环保化的制造方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种柔性加热膜及其模切加工方法与设备，以克服现有技术的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种柔性加热膜，其包括：第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的图案化金属电极；或者，所述柔性加热膜包括第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的碳膜和图案化金属电极，所述碳膜与图案化金属电极欧姆接触。本专利技术实施例还提供了一种卷对片连续生产设备，用于制备所述柔性加热膜，所述卷对片连续生产设备包括圆刀模切机以及安装于圆刀模切机上的第一模切机构、第二模切机构、第一复合机构、第三模切机构和第二复合机构；所述第一复合机构至少用于将图案化金属电极和第一绝缘层叠层设置，所述第三模切机构至少用于对第二绝缘膜进行模切形成第二绝缘层，所述第二复合机构至少用于将第一绝缘层和第二绝缘层结合，从而将图案化金属电极封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间以形成所述柔性加热膜。本专利技术实施例还提供了一种柔性加热膜的模切加工方法，其包括：提供所述的卷对片连续生产设备，采用金属电极模切刀模对金属电极进行模切处理形成图案化金属电极、采用电极提废刀模将多余的金属电极与图案化金属电极分离、采用第一绝缘膜模切刀模对第一绝缘膜进行模切处理形成第一绝缘层、采用第二绝缘层模切刀模对第二绝缘膜进行模切处理形成第二绝缘层，并使图案化金属电极与第一绝缘层叠层通过复合辊，使所述第一绝缘层与第二绝缘层通过加热复合辊结合形成一体结构，以将所述图案化金属电极封装于第一绝缘层与第二绝缘层之间，进而形成所述的柔性加热膜。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的柔性加热膜蚀刻电阻丝加热膜对比，其精度和产品尺寸主要取决于刀模加工精度和刀模直径及宽幅，与蚀刻电阻丝工艺不同，加工精度及尺寸受限于丝印网板尺寸及蚀刻工序，因此该工艺在线宽精度和尺寸方面有明显优势，且无需经过复杂的蚀刻工艺即可实现加热膜的批量生产，这样可避免蚀刻所带来的污染及成本高问题；本专利技术实施例还提供了所述柔性加热膜的模切加工方法，该方法可实现柔性加热片的卷对片连续生产，整个过程无需人工操作，自动化程度高。附图说明图1是本专利技术一典型实施案例中一种电阻丝加热膜的结构示意图；图2是本专利技术一典型实施案例中一种碳膜加热膜的结构示意图；图3是本专利技术一典型实施案例中一种碳膜加热膜的照片；图4是本专利技术一典型实施案例中一种电阻丝加热膜的照片；图5是本专利技术一典型实施案例中一种卷对片连续生产设备的结构示意图；图6是本专利技术一典型实施案例中一种柔性加热膜的模切加工过程示意图。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本专利技术实施例提供了一种柔性加热膜，其包括：第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的图案化金属电极；或者，所述柔性加热膜包括第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的碳膜和图案化金属电极，所述碳膜与图案化金属电极欧姆接触。进一步的，所述图案化金属电极包括图案化的金属铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种或由金属铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种形成的胶带，但不限于此。优选的，所述图案化金属电极的厚度为5-100μm。进一步的，所述第一绝缘层和第二绝缘层包括聚酰亚胺薄膜、聚酰亚胺覆盖膜、聚酯薄膜、聚酯覆盖膜、硅胶、半硫化硅橡胶、无纺布、热衬布中的任意一种，但不限于此。优选的，所述第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均为10-1000μm。进一步的，所述第一绝缘层和第二绝缘层一体设置。进一步的，所述碳膜包括绝缘材料层以及以丝印、涂布中的任意一种方式成膜于绝缘材料层上的碳晶、石墨烯或碳纳米管。优选的，所述绝缘材料层包括PI绝缘材料层，但不限于此。进一步的，所述图案化金属电极与碳膜相对设置的一侧表面还贴合有导电胶膜。优选的，所述导电胶膜主要应用于多个导电体的垂直方向连接，表面电阻为30～500mΩ/sq，所述导电胶膜的材质包括含有导电颗粒的环氧树脂热固性树脂膜，例如可选自拓自达CBF300或其替代品。优选的，所述导电胶膜的厚度为30～50um。本专利技术实施例还提供了一种卷对片连续生产设备，用于制备所述柔性加热膜，所述卷对片连续生产设备包括圆刀模切机以及安装于圆刀模切机上的第一模切机构、第二模切机构、第一复合机构、第三模切机构和第二复合机构；所述第一复合机构至少用于将图案化金属电极和第一绝缘层叠层设置，所述第三模切机构至少用于对第二绝缘膜进行模切形成第二绝缘层，所述第二复合机构至少用于将第一绝缘层和第二绝缘层结合，从而将图案化金属电极封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间以形成所述柔性加热膜。进一步的，所述第一模切机构包括用于对金属电极进行模切的金属电极模切刀模以及用于分离模切产生的废料的电极提废刀模；所述第二模切机构包括用于对第一绝缘膜进行模切的第一绝缘膜模切刀模；所述第三模切机构包括用于对第二绝缘膜进行模切的第二绝缘膜模切刀模；所述第一复合机构包括复合辊；所述第二复合机构包括加热复合辊。在一些较为具体的实施方案中，所述的卷对片连续生产设备还包括第四模切机构，其设置于第一复合机构和第三模切机构之间，并至少用于对碳膜进行模切。优选的，所述第四模切机构包括碳膜模切刀模和碳膜提废刀模。...

【技术保护点】
1.一种柔性加热膜，其特征在于包括：第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的图案化金属电极；/n或者，所述柔性加热膜包括第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的碳膜和图案化金属电极，所述碳膜与图案化金属电极欧姆接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性加热膜，其特征在于包括：第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的图案化金属电极；
或者，所述柔性加热膜包括第一绝缘层、第二绝缘层以及封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间的碳膜和图案化金属电极，所述碳膜与图案化金属电极欧姆接触。


2.根据权利要求1所述的柔性加热膜，其特征在于：所述图案化金属电极包括图案化的铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种或由铜箔、铝箔、镍箔、镀镍铜箔、软性铜箔基材中的任意一种形成的胶带；优选的，所述图案化金属电极的厚度为5-100μm；和/或，所述第一绝缘层和第二绝缘层包括聚酰亚胺薄膜、聚酰亚胺覆盖膜、聚酯薄膜、聚酯覆盖膜、硅胶、半硫化硅橡胶、无纺布、热衬布中的任意一种；优选的，所述第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均为10-1000μm；优选的，所述第一绝缘层和第二绝缘层一体设置；和/或，所述碳膜包括绝缘材料层以及以丝印、涂布中的任意一种方式成膜于绝缘材料层上的碳晶、石墨烯或碳纳米管；和/或，所述图案化金属电极与碳膜相对设置的一侧表面还贴合有导电胶膜；优选的，所述导电胶膜的材质包括含有导电颗粒的环氧树脂热固性树脂膜；优选的，所述导电胶膜的厚度为30～50um。


3.一种卷对片连续生产设备，用于制备权利要求1-2中任一项所述柔性加热膜，其特征在于，所述卷对片连续生产设备包括圆刀模切机以及安装于圆刀模切机上的第一模切机构、第二模切机构、第一复合机构、第三模切机构和第二复合机构；
所述第一模切机构至少用于对金属电极进行模切形成图案化金属电极，所述第二模切机构至少用于对第一绝缘膜进行模切形成第一绝缘层，所述第一复合机构至少用于将图案化金属电极和第一绝缘层叠层设置，所述第三模切机构至少用于对第二绝缘膜进行模切形成第二绝缘层，所述第二复合机构至少用于将第一绝缘层和第二绝缘层结合，从而将图案化金属电极封装于第一绝缘层和第二绝缘层之间以形成所述柔性加热膜。


4.根据权利要求3所述的卷对片连续生产设备，其特征在于：所述第一模切机构包括用于对金属电极进行模切的金属电极模切刀模以及用于分离模切产生的废料的电极提废刀模；所述第二模切机构包括用于对第一绝缘膜进行模切的第一绝缘膜模切刀模；所述第三模切机构包括用于对第二绝缘膜进行模切的第二绝缘膜模切刀模；所述第一复合机构包括复合辊；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新江，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：苏州汉纳材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32