电热膜以及电热膜的制备方法与流程

1.本发明涉及电加热领域，具体而言，涉及一种电热膜以及电热膜的制备方法。


背景技术：

2.常用的电热膜主要有金属蚀刻电热膜和碳基涂层电热膜。金属蚀刻电热膜通常采用印刷电路板工艺，电热膜的尺寸和功率受到限制。碳基涂层电热膜是在耐热绝缘基体上涂布碳基浆料形成的电热膜，存在抗拉强度低，耐用性差，以及性能有衰减等缺陷。另外，也有将电热合金带以折叠回转方式平铺，然后再上下覆膜构成电热膜，但在折叠回转处存在局部过热的现象，有安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种电热膜以及电热膜的制备方法，以解决现有技术中电热膜容易产生老化、发热不均、发热性能容易衰减以及安全性差的问题。
4.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电热膜，包括：电热合金带，多条电热合金带平行排列、互有间隔且平铺布置；导电箔，相邻的两条电热合金带之间通过导电箔串联，多个导电箔中的两个形成电极，电热合金带与导电箔连接形成电热带；耐热绝缘膜，电热带夹设在两片耐热绝缘膜之间，两片耐热绝缘膜接合以形成一体化的电热膜。
5.在一个实施方式中，每个电极均具有裸露于耐热绝缘膜外的部分。
6.在一个实施方式中，电热合金带为非晶合金带、镍铬合金带、铁铬铝合金带或不锈钢合金带中的一种，多条电热合金带的材质相同或不同。
7.在一个实施方式中，导电箔为铜箔或铝箔。
8.在一个实施方式中，耐热绝缘膜为聚乙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸薄膜或硅胶膜，两个耐热绝缘膜的材质相同或不同。
9.在一个实施方式中，电热膜还包括：铆钉，铆钉将电热合金带与导电箔铆接。
10.根据本发明的另一方面，提供了一种电热膜的制备方法，包括：将多条电热合金带平行排列、互有间隔且平铺布置；布置多个导电箔，使相邻的两条电热合金带之间通过导电箔串联，多个导电箔中的两个形成电极，电热合金带与导电箔连接形成电热带；使电热带夹在两片耐热绝缘膜之间；接合两片耐热绝缘膜以形成一体化的电热膜。
11.根据本发明的最后一方面，提供了一种电热膜的制备方法，包括：将多条电热合金带平行排列、互有间隔且平铺布置；在电热合金带的长度方向n上，形成多个预制区域，在每个预制区域内布置多个导电箔，以使每个预制区域中的相邻的两条电热合金带之间通过导电箔串联，多个导电箔中的两个形成电极，电热合金带与导电箔连接形成电热带；使电热带夹在两片耐热绝缘膜之间；接合两片耐热绝缘膜以形成一体化的电热膜；沿预制区域的边线l对耐热绝缘膜进行裁剪，以获得多个单体电热膜。
12.在一个实施方式中，电热带通过上压辊和下压辊夹在两片耐热绝缘膜之间，转动
上压辊和下压辊以将电热带压合在两片耐热绝缘膜之间。
13.在一个实施方式中，接合两片耐热绝缘膜的方法包括：采用热压合的方式接合两片耐热绝缘膜；或者，采用冷压合的方式接合两片耐热绝缘膜。
14.在一个实施方式中，电热合金带与导电箔的连接方式采用铆钉铆接的方式。
15.应用本发明的技术方案，使用冶金工艺生产的金属电热材料(电热合金带)作为发热材料。由于冶金工艺生产的金属电热材料具有材质均匀，结构稳定，反复加热并不会产生性能衰减的优点，因此将电热合金带作为发热材料能够解决现有技术中的电热膜容易产生老化、发热不均和发热性能衰减的问题。此外，应用实施例一的技术方案，通过导电箔连接电热合金带的方式，避免了电热合金带在折回处由于自身重叠搭接引起的局部过热的现象产生，提高了连接的可靠性，解决了现有技术中的电热膜的安全性差的问题。
16.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
17.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1示出了根据本发明的电热膜的实施例一的结构示意图；
19.图2示出了根据本发明的电热膜的实施例二的结构示意图；
20.图3示出了根据本发明的电热膜的制备方法的实施例一的加工示意图；
21.图4示出了根据本发明的电热膜的制备方法的实施例一的加工后的电热膜在未裁剪前的部分结构示意图；
22.图5示出了根据本发明的电热膜的制备方法的实施例一的流程图。
23.其中，上述附图包括以下附图标记：
24.10、电热合金带；20、导电箔；21、电极；30、耐热绝缘膜；40、铆钉；50、上压辊；60、下压辊。
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清
楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
29.发明人在长期研究后发现，通过采用印刷方式在耐热绝缘基体上涂布碳基浆料形成加热涂层的电热膜中，通常含有粘结剂，并且涂层厚度难以均匀一致。对涂层通以电流加热此类电热膜会产生老化和发热不均的问题，电阻会逐渐发生变化导致性能衰减的现象发生。一旦上述现象产生，即会导致背景技术中提到的性能不稳定且不耐用的问题出现。另外，在采用电热合金带通过弯折平铺方式构造电热膜时，在弯折处存在电热合金带的重叠，导致局部过热从而带来安全隐患。
30.针对上述问题，发明人提出下述技术方案：如图1所示，电热膜包括：电热合金带10、导电箔20以及耐热绝缘膜30。其中，多条电热合金带10平行排列、互有间隔且平铺布置。相邻的两条电热合金带10之间通过导电箔20串联，多个导电箔20中的两个形成电极21，电热合金带10与导电箔20连接形成电热带。电热带夹设在两片耐热绝缘膜30之间，两片耐热绝缘膜30接合以形成一体化的电热膜。
31.应用实施例一的技术方案，使用冶金工艺生产的金属电热材料(电热合金带10)作为发热材料。由于冶金工艺生产的金属电热材料具有材质均匀，结构稳定，反复加热并不会产生性能衰减的优点，因此将电热合金带10作为发热材料能够解决现有技术中的电热膜容易产生老化、发热不均和发热性能衰减的问题。此外，应用实施例一的技术方案，通过导电箔20连接电热合金带10的方式，避免了电热合金带10在折回处由于自身重叠搭接引起的局部过热的现象产生，提高了连接的可靠性，解决了现有技术中的电热膜的安全性差的问题。
32.需要说明的是，通过多条电热合金带10平行排列、互有间隔且平铺布置，相邻的两条电热合金带10之间通过导电箔20串联的方式布置发热材料，使得发热材料分布均匀，从而使得电热膜发热均匀。优选地，在实施例一中，每条电热合金带10的宽度均相同。上述结构能够进一步保证电热膜发热的均匀性。
33.具体地，如图1所示，在实施例一中，导电箔20实际上是将相邻的两个电热合金带10的首端(在电热合金带10的延伸方向上先出现的一端称为首端)连接，或相邻的两个电热合金带10的尾端(在电热合金带10的延伸方向上后出现的一端称为尾端)连接，并在第一条电热合金带10的尾端和最后一条电热合金带10的尾端连接电极21，形成串联电路。耐热绝缘膜30将预制导电箔20的多条电热合金带10夹设在两片耐热绝缘膜30之间，接合成一体化的电热膜。
34.需要说明的是，上述“首端”和“尾端”所指的位置实际上是一个区域，该位置可以为电热合金带10的自由端，也可以为靠近于电热合金带10的自由端的位置。
35.如图1所示，在实施例一中，每个电极21均具有裸露于耐热绝缘膜30外的部分。上述结构方便电热膜外接电源，便于使用。
36.如图1所示，在实施例一中，多条电热合金带10的材质相同，使得电热膜成为具有单一功率的单发热区的电热膜。在实施例一中，电热合金带10的串联电路使得不同位置的加热体(电热合金带10)的电流保持一致，在配置相同材质的加热体(电热合金带10)的条件
下可以避免局部超温，提高了电热膜的均温性。
37.发明人在长期研究后发现，如何全方位提升电热膜的性能(包括电热膜的发热性能、可靠性、耐用性、连续生产性等)成为了难题。为了优化上述性能，发明人提出使用具有电阻率高、抗拉强度高、耐腐蚀、厚度薄的优点的材料作为电热合金带10的技术方案。优选地，在实施例一中，电热合金带10优选镍基非晶合金带，厚度小于0.03mm，电阻率大于1.2μωm，且抗拉强度大于1500mpa。在上述结构中，电热合金带10是均质材料，不存在老化衰减问题；电热合金带10的抗拉强度和抗疲劳强度高，使得电热膜更加耐用。当然，在其他实施例中，电热合金带可以为其他非晶合金带、镍铬合金带、铁铬铝合金带或不锈钢合金带中的一种。
38.需要说明的是，通过合理选择电热合金带10的品种和规格，电热膜的尺寸和功率几乎不受限制，并且厚度薄、发热面积大、耐用性好、可靠性高。
39.在实施例一中，导电箔20为铜箔。上述结构使得导电箔20的导电性能好，从而使得电热膜的发热性能以及可靠性好。当然，在其他实施例中，导电箔也可以为铝箔或其他金属导电箔。
40.在实施例一中，导电箔20的厚度优选为0.1mm。上述结构使得电热膜的整体厚度可以较薄。
41.在实施例一中，耐热绝缘膜30为聚对苯二甲酸薄膜，优选地，耐热绝缘膜30为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，厚度为0.1mm，最高耐温为120℃。当然，在其他实施例中，耐热绝缘膜还可以为聚乙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜或硅胶膜。
42.在实施例一中，两个耐热绝缘膜30的材质相同。
43.如图1所示，在实施例一中，电热膜还包括：铆钉40，铆钉40将电热合金带10与导电箔20铆接。上述结构能够减小导电箔20连接电热合金带10的接触电阻，采用铆钉铆接的方式还可以加强连接的可靠性。
44.在实施例一中，至少一片耐热绝缘膜30上设有热熔胶层，通过热压合将两个耐热绝缘膜30接合。上述接合方式使得两片耐热绝缘膜30之间连接的可靠性强。
45.实施例二的电热膜与实施例一的电热膜的区别仅在于多个电热合金带10的材质不同。具体地，如图2所示，在实施例二中，多个电热合金带10选用厚度相同、宽度相同、电阻率不同的两种镍基非晶合金薄带，导电箔20选用铜箔，耐热绝缘膜30选用pet，并采用铆钉40铆接铜箔和非晶合金薄带，电热膜为两个功率不同的双发热区(图中为发热区a和发热区b)。上述结构能够实现在同一个电热膜内保持发热体面积不变且分布均匀条件下使得不同区域的发热功率不同的目的，设计的灵活性强，适应更多的应用场合。当然，在其他实施例中，根据实际需要，多个电热合金带可以选用三种及三种以上的不同的材质以实现多发热区(三个及三个以上的发热区)。
46.实施例三的电热膜与实施例一的电热膜的区别仅在于两个耐热绝缘膜30的材质不同。具体地，在实施例三中，两个耐热绝缘膜30分别采用pet和硅胶膜。当然，在其他实施例中，可以根据实际传热效果的需要，采用其他组合形式(聚乙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸薄膜或硅胶膜相互组合)。
47.本技术还提供了一种电热膜的制备方法，根据本技术的电热膜的制备方法的实施例包括：将多条电热合金带10平行排列、互有间隔且平铺布置；布置多个导电箔20，使相邻
的两条电热合金带10之间通过导电箔20串联，多个导电箔20中的两个形成电极21，电热合金带10与导电箔20连接形成电热带；使电热带夹在两片耐热绝缘膜30之间；接合两片耐热绝缘膜30以形成一体化的电热膜。应用本实施例的技术方案所制作出的电热膜，具有电热膜不易产生老化、发热效果均匀、安全性高等优点。
48.如图3至图5所示，本技术还提供了一种电热膜的制备方法，根据本技术的电热膜的制备方法的实施例一包括：将多条电热合金带10平行排列、互有间隔且平铺布置；在电热合金带10的长度方向n上，形成多个预制区域，在每个预制区域内布置多个导电箔20，以使每个预制区域中的相邻的两条电热合金带10之间通过导电箔20串联，且在每个预置区域内的多个导电箔20中的两个形成电极21，电热合金带10与导电箔20连接形成电热带；使电热带夹在两片耐热绝缘膜30之间；接合两片耐热绝缘膜30以形成一体化的电热膜；沿预制区域的边线l对耐热绝缘膜30进行裁剪，以获得多个单体电热膜。应用实施例一的技术方案所制作出的电热膜，具有电热膜不易产生老化、发热效果均匀、安全性高等优点。此外，在电热膜的制备过程中，将导电箔20预制在电热合金带10上，再进行封装(两耐热绝缘膜接合)和剪切，可以实现连续化制造，提高了生产效率。
49.需要说明的是，相邻两个边线l之间的距离为产品长度设计值，预制区域的边线l是虚拟的线，在实际产品中并不存在。
50.如图3所示，在实施例一中，电热带通过上压辊50和下压辊60夹在两片耐热绝缘膜30之间，转动上压辊50和下压辊60以将电热带压合在两片耐热绝缘膜30之间。具体地，两片耐热绝缘膜30被不断地被送入上压辊50和下压辊60之间进行压合，随着上压辊50和下压辊60的转动被压合完毕的电热膜输出。上述制备方法可以实现连续化制造，提高了生产效率。
51.在实施例一中，接合两片耐热绝缘膜30的方法包括：采用热压合的方式接合两片耐热绝缘膜30。具体地，先在耐热绝缘膜30表面预涂热熔胶，然后再采用热压合的方式接合两片耐热绝缘膜30。
52.在实施例一种，电热合金带10与导电箔20的连接方式采用铆钉40铆接的方式。上述连接方式一方面能够减小导电箔20连接电热合金带10的接触电阻，另一方面可以加强连接的可靠性。
53.实施例二的电热膜的制备方法与实施例一的电热膜的制备方法的区别在于接合两片耐热绝缘膜30的方法。具体地，在实施例二中，先在耐热绝缘膜30表面预涂不干胶，然后再采用冷压合的方式接合两片耐热绝缘膜30。
54.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。
55.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特
征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
56.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
57.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。