[发明专利]一种高安全性复合电热膜及制备方法

说明书

本发明属于电加热材料技术领域，特别涉及一种防短路高安全性复合电热膜及制备方法。本发明所述复合电热膜，包括下电极层，若干绝缘导热变色体，电热层和上电极层，绝缘导热变色体是将绝缘导热变色体浆料涂覆于下电极层上表面固化获得，绝缘导热变色体浆料由高分子树脂、溶剂、感温变色胶囊粉末和高导热系数无机材料粉末组成；电热层是将电热层浆料涂覆于绝缘导热变色体与下电极层上表面的复合面后固化获得；上电极层和下电极层为复合透明导电膜。本发明极大地降低了三明治结构电极直接接触导致短路的风险，提高了电热膜的安全性；明显改善电热膜发热不均匀的现象；制备工艺简单，可靠性强、适用范围广，具备实时检测工作状态功能。

技术领域

本发明属于电加热材料技术领域，特别涉及一种防短路高安全性复合电热膜及制备方法。

背景技术

相比于传统金属丝加热元件以及陶瓷加热元件，复合电热膜不仅具有制备简便，不含铬、镍等贵金属，电热转换效率高，节能环保，成本低廉等优点，同时因其优异的柔韧性和加工性，使其广泛应用于柔性穿戴设备和轻薄型加热器件等领域，是一类新型高性能加热元件。

虽然复合电热膜的应用前景广泛，但受制备工艺条件限制，当前复合电热膜存在驱动电压高、电阻值偏差大、一致性不好等缺点，极易造成电击穿和发热均匀性差等问题，进而引发安全事故。鉴于此，“三明治”结构，即将电极、电热层、电极进行层层组装，不仅可以方便地调控膜电阻，获得极小的电阻，有效降低工作电压，同时由于电极分布于电热层表面，可大幅缩短电流传输距离，实现速热功能，且由于电极材料也是优良的导热体，可以加快热量从电热层内部传出，改善其发热不均匀性，因而有望解决上述难题。

普通“三明治”结构复合电热膜在制备过程中需要将电极与电热层进行复合，使电极与电热层材料紧密接触。但是，当电热层材料机械性能较差或电热层厚度较小时，由于机械力作用，极易造成电热层被压延减薄，导致两侧电极直接接触，在工作时引发短路；且在使用过程中，当其受到外力作用发生挤压或弯曲时，同样也可能造成两侧电极接触，导致其内部发生短路。因而，普通“三明治”结构复合电热膜存在严重的安全风险。

发明内容

针对现有技术存在的以上缺点，本发明的目的之一在于解决上述技术问题，提供一种防短路复合电热膜，所述复合电热膜包括下电极1、若干绝缘导热变色体2、电热层3和上电极层4。较普通复合电热膜相比，引入的绝缘导热变色体不仅可以起到柱撑作用，防止复合电热膜在制备和使用过程中因外力导致的电极短路问题，并且由于绝缘导热变色体自身具有优异的导热特性，可加快热量在复合电热膜内部传导，使其具有比普通复合电热膜更好的发热均匀性；同时由于绝缘导热变色体自身具有的感温变色功能，使得其相比于普通电热膜具备实时检测复合电热膜工作状态的功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高安全性复合电热膜，包括下电极层、若干绝缘导热变色体、电热层和上电极层，所述电热层设置在上电极层与下电极层之间，任一所述绝缘导热变色体贴合设于下电极层的上表面，任一所述绝缘导热变色体嵌设于电热层内。

作为优选，所述下电极层的上表面为导电面，并与绝缘导热变色体、电热层接触；所述上电极层的下表面为导电面，并与电热层接触。

作为优选，任一所述绝缘导热变色体为设置在下电极层上表面的凸起，相邻的绝缘导热变色体之间具有间隙，若干绝缘导热变色体构成预设形状，所述预设形状自定义设置，包括各种常见形状，如卡通形状、阵列形状、文字形状、创作形状等。

作为优选，所述绝缘导热变色体之间的间隙距离为10-1000μm。

作为优选，所述绝缘导热变色体呈阵列均匀分布在下电极层上表面，所述阵列包括圆柱和/或方柱阵列、条状阵列、网络状阵列、同心圆环阵列等常见的具有一定间距的阵列图形。