帽子的制作方法_2

文档序号:9674669阅读:来源:国知局
条1162a的连接部位于正极汇流条1162a的主体的同侧。正极内电极1162b的宽度为0.5mm?4mm。正极汇流条1162a的宽度远大于正极内电极1162b的宽度。正极汇流条1162a的宽度为6mm?10mm。
[0053]负电极1164包括负极汇流条1164a及自负极汇流条1164a延伸而出的多个负极内电极1164b ο
[0054]在图示的实施方式中,负极汇流条1164a大致为条状,包括主体(图未标)、连接部(图未标)及与连接部连接的延伸部(图未标)。主体、连接部及延伸部为均为直线条状。连接部的一端与主体的一端垂直连接,连接部的另一端与延伸部的一端垂直连接,且主体与延伸部分别位于连接部的两侧。负极汇流条1164a的主体与正极汇流条1162a的主体相互平行且间隔设置,正极内电极1162b位于负极汇流条1164a的主体与正极汇流条1162a的主体之间,且正极内电极1162b远离正极汇流条1162a的一端与负极汇流条1164a的主体相间隔。负极汇流条1164a的连接部自负极汇流条1164a的主体的一端向靠近正极汇流条1162a的连接部的方向延伸,且负极汇流条1164a的连接部与正极汇流条1162a的连接部大致平齐。
[0055]负极内电极1164b有多个,负极内电极1164b均自负极汇流条1164a的主体靠近正极汇流条1162a的主体的一侧延伸而出,朝向正极汇流条1162a的主体延伸,且负极内电极1164b的末端与正极汇流条1162a的主体相间隔。在图示的实施方式中,负极内电极1164b为直线型且均垂直负极汇流条1164a的主体。负极内电极1164b与正极内电极1162b交替设置且相互间隔,即,与正极内电极1162b相邻的均为负极内电极1164b,与负极内电极1164b相邻的均为正极内电极1162b。相邻的内电极来自不同的汇流条。优选的,电极层116中,正极内电极1162b与负极内电极1164b均匀分布,即相邻的正极内电极1162b及负极内电极1164b之间的间距相同,为2mm?8mm。负极内电极1164b与负极汇流条1164a的连接部位于负极汇流条1164a的主体的同侧。负极内电极1164b的宽度为0.5mm?4mm。负极汇流条1164a的宽度远大于负极内电极1164b的宽度。负极汇流条1164a的宽度为6mm ?10mmo
[0056]电极层116的材料为银、铜、铝、铀、石墨烯、碳纳米管、IT0、FT0或ΑΖ0。当然,电极层116也可以由银浆或铜浆涂布后固化形成,此时电极层116不可避免的含有浆料中的其他材料。优选的,电极层116与导电层114 一体成型。优选的,当导电层114的材料为石墨烯时,电极层116的材料也为石墨烯,且电极层116与导电层114 一体成型。通过设置电极层116,将电极层116应用于材料为单层石墨烯制成的导电层114上,可以使得加热膜110在< 12V的电压下工作,如果导电层114的材料为多层石墨烯,可以进一步降低工作电压。
[0057]进一步的,电极层116的正极汇流条1162a、正极内电极1162b、负极汇流条1164a及负极内电极1164b可以为同种材料,也可以为不同种材料。
[0058]第二绝缘层118形成于电极层116的表面。第二绝缘层118的材料为玻璃或者聚合物。优选的,聚合物为PET、PVC、PE、PMMA、PVDF、PANI或PC。优选的,第二绝缘层118的厚度为10 μ m?125 μ m。
[0059]请同时参阅图2和图3,供电装置150通过连接线140与加热膜110的电极层116电连接。供电装置150用于对加热膜110进行供电,具体在本实施方式中,供电装置150为可移动式电源,比如锂电池。
[0060]进一步的,供电装置150上还设置有充电接口 152以进行充电。
[0061]电源开关170同时与供电装置150及电极层116电连接,用于控制供电装置150对电极层116的供电与否。
[0062]控温装置180与供电装置150及电极层116电连接,用于控制供电装置150对电极层116输出的电压高低,从而控制导电层114的发热温度。
[0063]进一步的,在图示的实施方式中,帽子1还包括控制件190,供电装置150、电源开关170及控温装置180均集成于控制件190。
[0064]请同时参阅图1及图2,控制件190固定于帽体的表面,此时连接线140设于帽子1的内部,对外不可见。
[0065]优选的,为了为在低电压下获得良好的温度均匀性,针对电极层116的特殊结构,温差、起始温度、供电电压、相邻的正极内电极1162b与负极内电极1164b之间的间距和导电层114的方块电阻符合如下公式:
[0066]T = kU2/d2R+t (1)
[0067]式⑴中:
[0068]t 起始温度,单位为°〇;
[0069]T 加热膜最终温差,单位为°〇;
[0070]U——供电电压,单位为V,U ^ 12V ;
[0071]d——相邻的正极内电极1162b与负极内电极1164b之间的间距,单位为cm,相邻的正极内电极1162b与负极内电极1164b之间的间距按照导电层一面上的间距计算;
[0072]R——导电层方块电阻,单位为Ω / □;
[0073]k——常数,取值范围为10-200,k取值范围根据加热膜与空气之间的传导系数会有不同,与加热膜与空气之间的传导系数成反比。
[0074]进一步的,为了保证帽子1加热温度的均匀性,正极汇流条1162a及负极汇流条1162b的宽度和厚度需考虑所用材料的电流承载能力和电阻率,电阻率要足够小,以减小正极汇流条1162a及负极汇流条1162b上的电压降,保证正极内电极1162b及负极内电极1164b设置在正极汇流条1162a或负极汇流条1162b的不同位置最高电压和最低电压相差不超过10%,而且电流承载能力决定了正极汇流条1162a及负极汇流条1162b截面积必须大于某一数值才能保证正极汇流条1162a及负极汇流条1162b不被烧毁,存在如下公式
(2):
[0075]n (n+1) 1 P j/WHR < 1/5 (2)
[0076]其中:
[0077]η——正极内电极1162b及负极内电极1164b产生的间隔数;
[0078]p 1——正极汇流条1162a及负极汇流条1162b材料电阻率,单位为Ω.m ;
[0079]1——正极内电极1162b和负极内电极1164b的长度,单位为m;
[0080]ff--正极汇流条1162a及负极汇流条1162b宽度,单位为m ;
[0081]Η一一正极汇流条1162a及负极汇流条1162b厚度,单位为m ;
[0082]R——导电层114的方块电阻,单位为Ω / 口。
[0083]上述公式中,假定正极汇流条1162a及负极汇流条1162b材料相同,宽度及厚度均相同,正极内电极1162b和负极内电极1164b的长度相同。
[0084]同样,内电极也需保证电流承载能力和考虑同一内电极上最大电压差不超过10%。存在如下公式(3):
[0085]nl2P 2/whLR < 1/5 (3)
[0086]其中:
[0087]η——正极内电极1162b及负极内电极1164b产生的间隔数;
[0088]1——正极内电极1162b和负极内电极1164b的长度,单位为m ;
[0089]p 2——正极内电极1162b和负极内电极1164b的材料的电阻率,单位为Ω.m ;
[0090]w——正极内电极1162b和负极内电极1164b的宽度,单位为m;
[0091]h——正极内电极1162b和负极内电极1164b的厚度,单位为m ;
[0092]L——正极汇流条1162a及负极汇流条1162b的长度,单位m ;
[0093]R——导电层114的方块电阻,单位为Ω / 口。
[0094]上述公式中,假定正极汇流条1162a及负极汇流条1162b尺寸相同,正极内电极1162b和负极内电极1164b的材料、长度、宽度及厚度均相同。
[0095]上述帽子,通过采用特殊结构的电极层,通过设置正极内电极及负极内电极,降低了相邻的内电极之间的间距,从而使得位于正极内电极及负极内电极之间的导电层的电阻较小,从而可以采用较低的电压供电,即使采用普通的锂电池供电,即可达到迅速加热的目的;当导电层114的材料为单层石墨烯时,采用不高于1.5V的电压供电即可获得与传统的加热膜相同的加热效果;通过改变电极层的正极汇流条1162a及负极汇流条1164a的面积、正极内电极1162b与负极内电极1164b之间的间距,从而可以实现不同的加热功率,满足不同的加热温度需求。
[0096]另一实施方式的帽子与帽子1的结构大致相同
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