[發明專利]一種有源柔性發熱體及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811292213.0
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109661049A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 毛洪濤;李金城
• 申請（專利權）人: 大連果殼互動科技有限公司
• 主分類號: H05B3/34
• 分類號: H05B3/34;H05B3/10;H05B3/12;H05B3/03
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所(普通合伙) 21221
• 代理人: 王玉信

本發明公開了一種有源柔性發熱體及其制備方法和應用，所述發熱體包括支撐物、發熱材料和電極；所述發熱體的制備方法為將支撐物、發熱材料和電極交織制成，可以在地毯、地熱、伴熱系統、服裝、護具以及其他保溫產品領域進行應用；本申請提供的發熱體改變了常規發熱元件絲狀、棒狀的物理形態，使發熱更均勻；改變了現有發熱材料柔軟度不佳的問題，并且具備出色的抗壓、耐折、可剪裁切割特性，可以滿足不規則加熱、柔性加熱和可變溫區加熱的需求。

技術領域

本發明涉及新型加熱材料領域，突破了常規加熱元器件固有的形態，特別涉及的是一種輕薄柔軟、可剪裁、切割的柔性有源加熱材料。

背景技術

當今社會，無論是工農業生產還是百姓日常生活，加熱產品非常普遍，甚至可以說已經形成了對加熱產品的依賴，加熱產品已經成為日常生產、生活中必不可少的一部分。

傳統的發熱原件主要分為兩類，一類是金屬電熱絲、加熱棒等固定形態的發熱體，發熱均勻性不佳，且同一加熱體不可進行剪裁、切割，更難以滿足有不規則加熱或柔性加熱需求，給工業生產、生活帶來了諸多不便。另一類是具備一定柔軟性的加熱材料，如電熱膜等。但電熱膜多是采用印刷技術將導電油墨印刷于pte薄膜等材料上，再在薄膜兩側設置電極，產品寬度固定但長度不限，工作電壓、單位面積的發熱功率是固定的，且加熱溫度尚不能達到較高數值。電熱膜產品具備一定的柔軟性，在不改變寬度的前提下長短可剪裁，但不具備抗壓、抗折的特性，在較大的壓力和彎曲、對折的應用環境下加熱體容易損壞，長度任意但寬度不可剪裁切割，應用局限性較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種柔性的，可根據使用環境進行剪裁的發熱體。具體技術方案如下。本申請提供一種有源柔性發熱體，所述發熱體包括支撐物、發熱材料和電極；所述發熱體的制備方法為將支撐物、發熱材料和電極交織制成。

進一步地，所述支撐物由大豆纖維、玻璃纖維、棉、麻、絲、毛、滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸、氨綸、氯綸、鎳、鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金、白鋼、碳纖維、銀離子纖維、其他導電纖維或粘膠制成的纖維中的一種或多種纖維構成。所述支撐物根據不同用途，會有多種選擇，根據用途不同規格也會有變化。另外，根據用途的差異，統一規格產品中可能會用到多種不同的支撐纖維，以實現不同功能。

進一步地，所述發熱材料由鎳、鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金、白鋼、碳纖維、銀離子纖維或其他導電纖維中的一種或多種材料構成。發熱材料根據不同用途，也會有多種選擇，根據用途不同規格也會有變化。

進一步的，所述的發熱材料可以為復合材料，再進一步地，所述發熱纖維復合材料包括多層結構；再進一步的，所述發熱材料由發熱纖維與其他纖維混紡成混合發熱纖維，例如由發熱纖維、長棉絨纖維和粘棉纖維混紡成紗線構成混合發熱材料。

所述的支撐物與發熱材料表面可附著其它功能性涂層，例如表面附著有ε-聚賴氨酸和/或竹葉黃酮抗菌劑、碳纖維短（可使溫度更均勻）、石墨烯（可使導熱性能更優異）。

進一步地，所述電極為鋁、銅、鋁合金、銅合金、白鋼、鎳、鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金、碳纖維、銀離子纖維或其他導電纖維中的一種或多種材料構成。電極材料根據不同用途，也會有多種選擇，根據用途不同規格也會有變化。

特別地，所述電極為白鋼、鎳絡合金等具有電阻的材料，一個或多個電源從電極的不同點位接入，可以讓本發明的產品具有完全平滑過渡的不同溫區，比如m形曲線，或其他任何曲線。這是統一平面內不同位置上的溫度變化，但每一個維度上的溫度是相同的。多個電源從電極的不同點位接入構成多電極策略，形成同一平面內，不同經、緯度的多點溫度平滑過渡。