[發明專利]一種功率密度高的矩形碳基電熱膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202110592579.5
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113347748B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 楊帆;姜楊
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: H05B3/03
• 分類號: H05B3/03;H05B3/14
• 代理公司: 湖北竟弘律師事務所 42230
• 代理人: 張雯俐

本申請涉及電熱技術領域，特別涉及一種功率密度高的矩形碳基電熱膜及其制備方法。本申請提供的矩形碳基電熱膜的制備方法包括以下步驟：將多個正極單電極和多個負極單電極沿著電熱膜的長度方向依次等間隔平行排列在電熱膜的正面，然后將所述正極單電極和負極單電極分別壓合在電熱膜上；對位于電熱膜的正面的正極單電極和負極單電極進行掩模，然后噴涂碳基漿液，烘干；在所述電熱膜的背面分別布置第一集流體電極和第二集流體電極，將所述第一集流體電極的一端與正極單電極鉚接，將所述第二集流體電極的一端與負極單電極鉚接。本申請提供的制備方法操作簡單，大幅提升了電熱膜的功率密度。

技術領域

本申請涉及電熱技術領域，特別涉及一種功率密度高的矩形碳基電熱膜及其制備方法。

背景技術

目前常見的加熱方式有電阻絲加熱、電磁輻射加熱和電熱膜加熱，電阻絲加熱是利用電流流過導體的焦耳效應產生的熱能對物體進行電加熱，存在熱效率低、安全系數低、壽命短等缺陷；電磁輻射加熱利用輻射能進行加熱，存在成本過高的問題；電熱膜加熱是通電后將電能轉化為熱能對物體進行加熱，具有顯著的節能效果，因此電熱膜加熱技術越來越受到人們的關注。

按照材料類型，可以將電熱膜分為金屬基電阻膜、碳基電熱膜和PTC(PositiveTemperature Coefficient，正的溫度系數)導電高分子膜，金屬基電阻膜的功率可控性高，通過調節金屬條帶的總長度/寬度即可調整加熱功率，雖然其使用可靠性高，但是存在柔性差、重量大、發熱不均勻的問題；碳基電熱膜具有重量輕、熱效率高、發熱均勻的優點，然而其功率密度較低；PTC導電高分子膜采用PTC電阻制成，具有電阻率隨溫度升高而增大的特性，但是存在成本較高的問題。

碳基電熱膜的功率密度由膜功率和膜發熱面積決定，針對碳基電熱膜的功率密度低的問題，現有設計中采用以下方式提高功率密度：1、改變漿料中的碳含量占比；2、改變漿料涂敷層的厚度和致密度；3、改變電熱膜的長寬比；上述方式雖然能夠提高碳基電熱膜的功率密度，但是涉及到原料配方、制模工藝和產品外形的改動，受到客觀條件的限制。

因此，有必要提供一種不受客觀條件限制就能制備出功率密度高的矩形碳基電熱膜的方法。

發明內容

本申請實施例提供一種功率密度高的矩形碳基電熱膜及其制備方法，本申請提供的制備方法可以在不改變電熱膜面積、長寬比的情況下，制備出功率密度高的碳基電熱膜。

第一方面，本申請提供了一種功率密度高的矩形碳基電熱膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟S101，將多個正極單電極和多個負極單電極沿著電熱膜的長度方向依次等間隔平行排列在電熱膜的正面，然后將所述正極單電極和負極單電極分別壓合在電熱膜上；

步驟S102，對位于電熱膜的正面的正極單電極和負極單電極進行掩模，然后噴涂碳基漿液，烘干；

步驟S103，在電熱膜的背面分別布置第一集流體電極和第二集流體電極，將所述第一集流體電極的一端與正極單電極鉚接，將所述第二集流體電極的一端與負極單電極鉚接。

一些實施例中，所述正極單電極的長度和負極單電極的長度均大于電熱膜的寬度。

一些實施例中，所述電熱膜包括電熱膜左端和電熱膜右端，所述正極單電極包括正極單電極左端和正極單電極右端，所述正極單電極左端與電熱膜左端的正面平齊，所述正極單電極右端折疊壓合在電熱膜右端的背面上。

一些實施例中，位于所述電熱膜右端的背面上的正極單電極的長度約為20mm。

一些實施例中，所述負極單電極包括負極單電極左端和負極單電極右端，所述負極單電極右端與電熱膜右端的正面平齊，所述負極單電極左端折疊壓合在電熱膜左端的背面上。

一些實施例中，位于所述電熱膜左端的背面上的負極單電極的長度約為20mm。