[发明专利]一种低电压透明电热膜及其制备工艺、高温电热片及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种低电压透明电热膜，包括透明基材、透明导电层、电极；透明导电层形成于透明基材的至少一侧；电极由汇流条和若干内电极构成，内电极由汇流条相向延伸形成叉指电极；电极位于透明导电层上且与透明导电层电接触。以及公开了一种高温电热片，包括基材、加热层、电极；所述电极结构为叉指结构或者为两条平行条状结构。本发明通过汇流条和内电极的设置、减小两电极间的间距使得两电极间的透明导电层的电阻减小，从而可以使用低电压供电，正常可以采用日用的锂电池电压，即可达到迅速加热至90‑180℃。可以在石墨烯两面设置两套电极，这两套电极的内电极错开一定距离，这样可进一步保证加热的均匀性，在同样的低电压下提高加热的温度。

技术领域

本发明涉及一种透明电热膜及其制备工艺，尤其是一种低电压透明电热膜及其制备方法；同时，本发明还涉及一种高温电热片及其制备工艺；透明电热膜和高温电热片均同属于电热膜领域。

背景技术

透明加热膜通常采用在膜材表面镀透明导电涂层，然后在导电涂层表面制作导电电极，电极通常为两平行的金属条，两金属条分别接电源正极和负极，电流流经透明导电涂层产生热量，如图1所示(参见公开号为CN103828482A的专利)。目前常用的透明导电层石墨烯、碳纳米管、ITO、FTO、AZO等在膜厚较薄时方块电阻较大，这使得必须使用较高的供电电压才能满足加热要求，不利于电热膜的安全和便携性使用要求；而且，厚度增加虽可以降低使用电压，但增加了材料成本，同时降低了生产效率和透光率。

公开号为CN102883486A、名称为“一种基于石墨烯的透明电加热薄膜及其制备方法”的专利中，透明电加热薄膜包括透明柔性衬底，透明柔性衬底上设置石墨烯膜，石墨烯膜上设有导电连接网膜，导电连接网膜上设有电极，电极与导电连接网膜及石墨烯膜电连接；电极上设置防护层，防护层覆盖在电极上，并覆盖在石墨烯膜及导电连接网膜上。该专利提出采用石墨烯和导电连接网膜作为电热膜的透明加热材料，该方法可以通过导电连接网膜降低整体透明导电材料的方阻，但存在如下缺点：

1)导电连接网膜的方阻通常远小于石墨烯方阻，而二者是并连关系，这样起加热作用的主要是导电连接网膜而不是石墨烯。

2)导电连接网膜的线径<5μm，采用常规的金属材料通电时极易被烧毁使电热膜失效。

现有技术中也曾提出一种石墨烯柔性透明加热元件及其制备方法，为增强加热的均匀性使用图案化透明电极，透明电极中部接电极。但图案化电极也使用透明导电材料，因透明导电材料导电性较差，引入图案化电极后也很难获得降低使用电压的效果，因此必须使用多层(5-6层)石墨烯降低电阻以降低使用电压。此外，如果使用两平行电极而不是图案化电极，则获得的加热均匀性较差，温度最高点和最低点差别60K以上，难以实现实用化的要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种低电压透明电热膜，该透明电热膜可以在低电压(≤12V)下工作，达到预期的温度。

进一步地，该透明电热膜加热均匀性良好。

更进一步地，该透明电热膜使用较薄的透明导电层加热，使用石墨烯作为透明导电层时可使用单层石墨烯，同时该电热膜使用很低的电压(如≤1.5V)即可获得与传统透明电热膜相同的加热效果，且起发热作用的是透明导电层。

本发明的另一目的是提供上述低电压透明电热膜的制备工艺。

为了解决前述技术问题，达到上述技术效果，本发明提供了如下的技术方案：

一种低电压透明电热膜，包括透明基材、透明导电层、电极；透明导电层形成于透明基材的至少一侧；电极由汇流条和若干内电极构成，内电极由汇流条相向延伸形成叉指电极；电极位于透明导电层上且与透明导电层电接触。