加热膜电极的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了加热膜电极，包括至少两条不相连的导电线路，各导电线路通过发热材料连接成导电通路；所述每条导电线路的长度与其相邻导电线路的间隔距离比值为0.01:1～5000：1。本实用新型的加热膜电极所设计的图案，使得在材料本身性能以及电源电压不变的情况下，通过调整电极长度与间距的比值，提高或者降低加热膜的发热功率；在有支线路的情况下，能够使发热温度更加均匀化，由此可以降低对发热材料导电性能的要求，同时拓宽发热材料以及加热膜的应用前景。
【专利说明】
加热膜电极
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种连接发热材料并引导电流方向的加热膜电极。
【背景技术】
[0002]石墨烯、ITO(铟锡氧化物)、纳米银线等透明导电薄膜材料，通电后可把电能有效地转化为热能，因此可以用作加热元件。当用这些透明导电薄膜材料制作一些加热器件，比如除雾玻璃、保温杯、保暖衣服等时，需要制作电极，以更好地引入和输出电流。一般制作电极的工艺是在这些材料上印刷银浆、导电银胶、铜浆或者贴合金属条等电的良导体。但是一般透明导电薄膜的电阻值很大，假如只是简单地制作两条平行电极，发热功率非常小，通常需要极高的电压才能达到理想的发热效果，提高电压一方面会产生潜在的危险，人体安全电压一般在36V左右，一旦高于这个电压，就视为不安全电压；另一方面，一些加热器件需要随身携带，则就需要移动电源来提供电能，小而轻便的移动电源很难提供高电压输出。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是解决一种在材料本身性能以及电源电压不变的情况下，能调整加热膜的发热功率，使加热更均匀的加热膜电极。
[0004]实现本实用新型目的的第一个技术方案是加热膜电极，包括至少两条不相连的导电线路，各导电线路通过发热材料连接成导电通路;所述每条导电线路的长度与其相邻导电线路的间隔距离比值为0.01:1?5000:1。
[0005]所述每条导电线路的长度与其相邻导电线路的间隔距离比值为0.1:1?1000:1。
[0006]所述导电线路为两条，分别连接电源的正负极;或者所述导电线路大于两条，相邻的两条导电线路分别连接电源的正负极。
[0007]所述导电线路为直线形、曲线形、链形或者环形;每条导电线路的形状相同或者不相同。
[0008]所述每条导电线路上设置至少一个电流输入/输出端口。
[0009]实现本实用新型的第二个技术方案是加热膜电极，包括至少两条不相连的导电线路，各导电线路通过发热材料连接成导电通路;所述每条导电线路包括一条主线路和多条与主线路连接的支线路;所述每条导电线路的支线路的总长度与相邻导电线路的相邻支线路之间的间隔距离的比值为0.01:1?5000:1。
[0010]所述每条导电线路的支线路的总长度与相邻导电线路的相邻支线路之间的间隔距离的比值为0.1:1?1000:1。
[0011]所述导电线路为两条，其主线路分别连接电源的正负极;或者所述导电线路大于两条，相邻的两条导电线路的主线路分别连接电源的正负极。
[0012]所述每条导电线路的形状相同或者不相同。
[0013]所述每条导电线路的主线路上设置至少一个电流输入/输出端口。
[0014]本实用新型采用的加热膜的发热材料可以是碳材料及其复合物，比如石墨烯薄膜、石墨烯粉体聚合物、碳纤维、石墨纸，以及ITO(氧化铟锡)、纳米银线等导电薄膜材料。
[0015]本实用新型的原理是:用于制作电极的材料几乎都是电的良导体，电流通过电极产生的电压降非常小，可简单视为电极上任何位置的电压为恒定值，根据发热功率W = U2/R，电压不变，只要降低发热材料的线性电阻，就可以提高发热功率。据此可以进行电极图案的设计，通过改变电极长度与宽度的比值，提高发热功率。另外，通常电极材料也会产生电压降，可以增加引入电源的端口，降低电压降而提高功率。电极图案的形状，可以决定加热膜发热区域的形状，比如两条圆环电极，所决定的发热区域就是圆环状；比如插指型图案，所决定的发热区域是蛇形状，本实用新型就是根据有没有分支线路分为两个技术方案，当由支线路时，由于主线路的长度相对于支线路的总长度可以忽略不计，其次也可以把主线路理解为一个外接导线，它只是把所有支线路连接在一起，因此在确定比值时，不需要考虑主线路的长度。将电极线路的长度与其相邻线路的间隔距离比值设定为A，其A值范围为
0.01:1?5000: I，优选0.1:1?1000:1 ο 一般导电薄膜材料用方块电阻(!?□，Ω / □)衡量导电性能，材料发热功率可用W=U2/R或者W = 12R计算，其中R为线性电阻，线性电阻与方块电阻的关系为R=RO/A，因此可以通过调整A值来改变发热功率，而且显然线性电阻与A值成反比例关系。
[0016]采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果:本实用新型的加热膜电极所设计的图案，使得在材料本身性能以及电源电压不变的情况下，通过调整电极长度与间距的比值，提高或者降低加热膜的发热功率;在有支线路的情况下，能够使发热温度更加均匀化，由此可以降低对发热材料导电性能的要求，同时拓宽发热材料以及加热膜的应用前景。
【附图说明】
[0017]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0018]图1为本实用新型的结构示意图。
[0019]附图中标号为:
[0020]导电线路1、主线路11、支线路12、电流输入/输出端口2。
【具体实施方式】
[0021](实施例1)
[0022]见图1，本实施例的加热膜电极，包括两条不相连的导电线路I，导电线路I通过发热材料连接成导电通路;每条导电线路I包括一条主线路11和多条与主线路11连接的支线路12;每条导电线路I的支线路12的总长度与相邻导电线路I的相邻支线路12之间的间隔距离的比值为0.01:1?5000:1，优选为0.1:1?1000:1。一条导线线路I的主线路11连接电源的正极，另一条导电线路I的主线路11连接电源的负极。每条导电线路I的形状相同，当然也可以不一样。每条导电线路I的主线路11的中部设置一个电流输入/输出端口 2。因为一般导电线路是银浆线路，是有阻值的，所以电流输入端口的位置会影响到发热功率以及发热温度的均匀性。理想情况下是将电流输入端口设置在导电线路的中间位置，但根据实际情况也可以把电流输入端口设置在导电线路的两头部位。
[0023]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.加热膜电极，其特征在于:包括至少两条不相连的导电线路(I)，各导电线路(I)通过发热材料连接成导电通路;所述每条导电线路(I)的长度与其相邻导电线路(I)的间隔距离比值为0.01:1?5000:1。2.根据权利要求1所述的加热膜电极，其特征在于:所述每条导电线路(I)的长度与其相邻导电线路(I)的间隔距离比值为0.1:1?1000:1。3.根据权利要求1或2所述的加热膜电极，其特征在于:所述导电线路(I)为两条，分别连接电源的正负极;或者所述导电线路(I)大于两条，相邻的两条导电线路(I)分别连接电源的正负极。4.根据权利要求3所述的加热膜电极，其特征在于:所述导电线路(I)为直线形、曲线形、链形或者环形;每条导电线路(I)的形状相同或者不相同。5.根据权利要求4所述的加热膜电极，其特征在于:所述每条导电线路(I)上设置至少一个电流输入/输出端口。6.加热膜电极，其特征在于:包括至少两条不相连的导电线路(I)，各导电线路(I)通过发热材料连接成导电通路；所述每条导电线路(I)包括一条主线路(11)和多条与主线路(11)连接的支线路(12);所述每条导电线路(I)的支线路(12)的总长度与相邻导电线路(I)的相邻支线路(12)之间的间隔距离的比值为0.01:1?5000:1。7.根据权利要求6所述的加热膜电极，其特征在于:所述每条导电线路(I)的支线路(12)的总长度与相邻导电线路(I)的相邻支线路(12)之间的间隔距离的比值为0.1:1?1000:lo8.根据权利要求6或7所述的加热膜电极，其特征在于:所述导电线路(I)为两条，其主线路(11)分别连接电源的正负极;或者所述导电线路(I)大于两条，相邻的两条导电线路(I)的主线路(11)分别连接电源的正负极。9.根据权利要求8所述的加热膜电极，其特征在于:所述每条导电线路(I)的形状相同或者不相同。10.根据权利要求9所述的加热膜电极，其特征在于:所述每条导电线路(I)的主线路(II)上设置至少一个电流输入/输出端口(2)。
【文档编号】H05B3/03GK205430638SQ201520892096
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月10日
【发明人】金虎, 彭鹏, 孙洪波, 周振义, 武文鑫
【申请人】常州二维碳素科技股份有限公司