用于汽车应用的坚固的印刷加热器连接件制造技术

一种特别是用于汽车应用的电加热装置(10)，其包括：电介质的平面状柔性载体(14)；固定地附接到柔性载体(14)的表面上的至少一条电阻导体线(16)；以及至少用于导体线(16)的每个端部(22、24)的导电端子线(28、30)。所述端子线(28、30)邻接且电连接到导体线(16)的相应端部(22、24)，其中，所述端子线(28、30)的宽度(w

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于汽车应用的坚固的印刷加热器连接件


[0001]本专利技术涉及一种特别是用于汽车应用的电加热装置，其包括至少一个具有电介质的平面状柔性载体的电加热器构件。

技术介绍

[0002]电加热装置广泛地用于汽车工业中，以例如通过大体上加热车辆车厢、和/或乘客座椅、和/或扶手和/或面板，或作为电池温度管理系统的一部分，来提供乘客舒适度。已知在车辆方向盘上采用具有柔性和/或可拉伸加热器构件的电加热装置，以在寒冷的环境条件下启动车辆发动机后立即进行加热。
[0003]对于这样的电加热装置的一个要求被认为是，在没有投入运行的情况下，它们对于车辆使用者来说应该是不明显的。其他要求可以是在运行期间热密度尽可能均匀，以避免可能引起车辆使用者注意的热点，并且还避免由于发生热应力而导致材料疲劳。对于此类应用的持续要求是小型化。
[0004]该组合要求通常排除了电阻率温度依赖性非常低的常规加热丝(诸如由铜或由铜
‑
镍(
‑
锰)合金制成的丝)的使用。
[0005]为了满足上述要求，在现有技术中已经提出了采用箔片加热器构件(即具有薄的柔性箔片或膜片外观的加热器构件)的解决方案。
[0006]例如，WO 2015/024909 A1描述了一种用于加热面板的箔片加热器。箔片加热器包括分别形成在第一层和第二层中的第一螺旋电阻加热迹线和第二螺旋电阻加热迹线，该第一层和第二层与平坦或弯曲的表面相符。第一电阻加热迹线和第二电阻加热迹线中的每一个具有中心和至少一个外部末端。包括柔性基材的电绝缘层布置在第一层和第二层之间。可以通过诸如(旋转)丝网印刷和喷墨印刷的印刷技术使用例如基于银和/或铜的导电油墨来生产加热迹线。电绝缘层包括容纳电通孔的开口，第一电阻加热迹线和第二电阻加热迹线通过该开口彼此电接触。箔片加热器可在较低温度下运行。由于它们的螺旋形状，加热迹线可以在整个加热表面上基本上不交叉地密集地布设。因此可以获得明显更均匀的温度分布。
[0007]WO 2016/096815 A1描述了一种特别是用于方向盘加热的解决方案，其中提出了一种平面状柔性载体，其用于方向盘加热和/或感测。可以用于无褶皱地安装在方向盘的轮缘上的平面状载体包括具有两个纵向侧面和两个横向侧面的大致矩形形状的平面状柔性箔片部分。横向侧面的长度B是轮缘的周长的0.96至1.00倍。在纵向侧面的每一个上每单位长度设置N个切口，其中一个侧面的切口相对于相反侧面上的相对切口部分以交错的方式定位。
[0008]在WO 2016/096815 A1中提出的一个实施例中，覆盖轮缘表面积的最大值的平面状柔性载体支撑并联的电加热电路，并因此构成加热构件。这些加热构件中的两个附接在方向盘轮缘上，使得它们的接触侧面彼此邻接并且具有相同电势的触点也邻接。平面状柔性载体由热稳定的75μm聚酯箔片组成。该箔片用作聚合物厚膜片(PTF)电加热电路的基材，
该聚合物厚膜片电加热电路通过平板印刷或旋转丝网印刷在三个印刷遍中施加。并联电路是使用高导电性的PTF银用作馈电线并用于加热，以及低导电性的PTF炭黑展示正电阻率温度系数(PTCR)特性以用于加热来施加的。印刷厚度通常在5和15μm之间。
[0009]沿着延伸部的长度l具有均匀厚度t和宽度w的导电材料层显示的电阻R可从片材电阻R
□
及其几何尺寸得出：
[0010]R＝R
□
·
l/w，R：＝ρ/t
ꢀꢀꢀ
(1)
[0011]其中ρ表示导电材料层的比电阻率。
[0012]对于包括具有均匀厚度t的一个如下导电材料层：该导电材料层形成具有宽度w
R
的导体路径作为加热器构件，并且在其端部形成具有宽度w
T
的两个导体路径作为电连接端子；相同的供给电流I将流过加热器构件和连接端子。每单位长度的耗散功率等于：
[0013]P/l＝I2·
ρ/(t
·
w
R,T
)＝I2·
R
·
1/w
R,T
ꢀꢀꢀ
(2)
[0014]并因此分别与层宽度w
R
和w
T
的倒数成比例。
[0015]对于增加的比率w
R
/w
T
，越来越多的旨在用于在加热器构件的印刷导体路径中产生热量的电力不期望地反而在电连接端子的区域内被耗散，这可能导致出现热点，并最终导致连接到端子线的加热器构件发生故障。
[0016]无处不在的空间限制促使设计师朝着更窄的电端子线和导体线的方向发展。如可以从公式(2)获得的那样，宽度w的减小可以通过片材电阻R
□
的相同减小(即通过减小比电阻率ρ或通过增加均匀厚度t)来补偿。
[0017]市场上可获得的导电性最强的银油墨的比电阻率ρ在0.75
·
10
‑7Ω.m和1.0
·
10
‑7Ω.m之间。对于25μm的均匀厚度t，这导致片材电阻R
□
在3.0和4.0mΩ/平方之间。这样的低片材电阻R
□
仅可通过具有高银负载的油墨来实现。由于已知高导电性银油墨在机械上是易碎的，所以这对成本效率有很大的影响，并且进一步导致在对印刷导体路径的弯曲的抵抗性方面的机械坚固性的显著降低。
[0018]均匀厚度t的增加不是可行的解决方案，因为以大于15μm的厚度t印刷这样的油墨会极大地增加其易碎性。因此，需要一种解决方案以减小在加热器构件投入运行时在电端子线的区域中产生潜在的热应力的风险。

技术实现思路

[0019]因此，本专利技术的目的是提供一种特别是用于汽车应用的电加热装置，其具有形成为柔性载体上的导电路径的一个或多个加热器构件，在未投入运行时，该电加热装置对使用者来说尽可能是不明显的，该电加热装置需要尽可能少的空间来连接到电源，并且通过该电加热装置可以有效地避免在运行期间出现热点。
[0020]在本专利技术的一个方面，该目的通过一种电加热装置来实现，该电加热装置包括至少一个电加热器构件。所述至少一个电加热器构件包括：电介质的平面状柔性载体；以及固定地附接到所述柔性载体的表面上的具有均匀厚度的至少一条电阻导体线。所述至少一个电加热器构件还包括至少用于所述至少一条电阻导体线的一个端部的导电端子线，所述导电端子线附接到所述柔性载体的表面上，并邻接且电连接到所述至少一条电阻导体线的相应端部。此外，导电端子线的宽度比所述至少一条电阻导体线的宽度窄。
[0021]此外，所述电加热装置包括至少一个导电分流构件，所述至少一个导电分流构件
附接到以下至少一项：所述导电端子线中的至少一条的至少一部分；以及所述至少一条电阻导体线的至少一部分，以用于对相应的部分至少部分地电分流。
[0022]本专利技术基于如下见解：可以采用导电分流构件为导电端子线提供减小的电阻，而不用增大端子线的宽度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种特别是用于汽车应用的电加热装置(10)，其包括：
‑
至少一个电加热器构件(12)，其包括：
·
电介质的平面状柔性载体(14)，
·
具有均匀厚度(t)的至少一条电阻导体线(16)，其固定地附接到所述柔性载体(14)的表面上，
·
至少用于所述至少一条电阻导体线(16)的一个端部(22、24)的导电端子线(28、30)，所述导电端子线(28、30)附接到所述柔性载体(14)的表面上，并邻接且电连接到所述至少一条电阻导体线(16)的相应端部(22、24)，其中，所述导电端子线(28、30)的宽度(w
T
)比所述至少一条电阻导体线(16)的宽度(w
R
)窄，以及
‑
至少一个导电分流构件(34
‑
40)，其被附接到以下至少一项：所述导电端子线(28、30)中的至少一条的至少一部分；以及所述至少一条电阻导体线(16)的至少一部分(26)，以用于对相应的部分(26、28、30)至少部分地电分流。2.根据权利要求1所述的电加热装置(10)，其包括导电粘合层(44)，所述导电粘合层(44)布置在所述端子线(28、30)的所述部分或所述至少一条电阻导体线(16)的所述部分(26)与所述至少一个导电分流构件(34
‑
40)之间，以作为导电粘合剂提供适当的附接。3.根据权利要求1所述的电加热装置(50)，其包括布置在所述至少一个导电分流构件(52
‑
58)的顶部的塑料膜片(62)和粘合层，并且其中，所述塑料膜片(62)通过所述粘合层在所述端子线(28、30)的所述部分的相对侧或所述至少一条电阻导体线(16)的所述部分(26)的相对侧粘合附接到所述柔性载体(14)，以用于为所述至少一个导电分流构件(52
‑
58)提供适当的附接。4.根据权利要求1所述的电加热装置(70)，其中，所述至少一个导电分流构件(72
‑
78)通过用于创建至少一个材料结合接头(84)的装置附接到至少所述端子线(28、...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：IEE国际电子工程股份公司，
类型：发明
国别省市：