1.本发明涉及一种电加热膜，具体涉及一种碳晶电加热膜及其制备方法、应用。
背景技术：2.随着新能源汽车产业的发展，锂离子电池得到了广泛的应用，电动汽车的产销规模不断提高，但在锂离子电池的应用过程中因为其较差的低温特性给电动汽车的正常使用带来了诸多不便，由于在低温环境下，锂离子电池的充放电性能会显著下降，一般当温度降至-10℃以下，锂离子电池的放电内阻会显著增大，电池在充放电过程的一致性变差，导致其放电容量和工作电压都会降低，从而极大的使得电动汽车的续驶里程显著减少，给客户的正常使用带来了较多问题；
3.纯电动汽车有着节能、环保等诸多优点，随着能源的日趋减少，国家必将是大力发展电动汽车行业。对于电动汽车而言，由于用电动机代替了发动机，所以燃油车的能源系统势必要发生改变来适应电动汽车。而高压电池包的制冷和制热关系到电池组的工作能力，对整车的动力输出和能量输入效率有着至关重要的作用。电池包在冬季，充电时间及充电电量很大程度的受到了环境温度的制约。冬季或者寒冷的条件下想实时保证电池的最佳工作温度很难达到的。目前，常用的加热方法是通过加热电池周围的空气，使电池的温度上升，但是加热功率有限，加热范围小，加热时间较长，会导致充电时间延长、在预设的充电时间内未充满从而影响续驶里程。
4.纳米碳晶微球在通电条件下具有电阻发热、布朗运动发热、发射红外线等特点，能够基本满足低能耗、环保型、多功能性的电热产品的发展需求。市面上许多的纳米碳晶电热产品均是以微晶碳材料作为核心发热材料来制备的。而常规的球磨碳晶技术获得的微晶碳系材料的粒度均一化程度低、粒度可控性差，这使得纳米碳晶电热产品的电热转化效率低、能耗大，且无法实现反射红外波段的可控变化，造成部分红外能量的损失。
5.电热高分子器件具有轻质、节能、易加工的优点，可以很好的克服传统电热设备的不足之处，其在生活、工业生产需求量日益增大，低能耗高电热效率成为其重要的发展趋势，实现高导电率下降低能耗成为发展主流。
技术实现要素：6.本发明所要解决的技术问题是石墨电热片功耗不够灵活，并且一般的石墨电热片只能恒功率不能恒温，传统的纳米碳晶电热产品的电热转化效率低、能耗大，目的在于提供一种碳晶电加热膜及其制备方法、应用，解决上述的问题。
7.本发明通过下述技术方案实现：
8.一种碳晶电加热膜，包括石墨发热线、可调电阻和传热导线，所述传热导线分为上传热导线和下传热导线，所述可调电阻分为上行可调电阻和下行可调电阻，所述上传热导线与下传热导线水平平行放置，所述石墨发热线垂直于上传热导线和下传热导线，石墨发热线设置在上传热导线和下传热导线之间，所述石墨发热线上端通过上行可调电阻与上传
热导线连接，石墨发热线的下端通过下行可调电阻与下传热导线连接。
9.当前市场上有的橡胶加热片，硅胶加热片，ptc加热片，石墨加热片，半导体制冷片等等材质，发现并没有哪种材料能够替代汽车上的液体冷热控制系统，半导体制冷片虽热能做到冷热变化，但是效率太低，而且电池本身最合适的温度是在25摄氏度到45摄氏度之间，在这个温度区间内最好的材料是石墨加热片，但是石墨电热片功耗不够灵活的问题，也解决了石墨只能恒功率不能恒温，这对需要长时间保持一定温度需求的电池保温来说不能接受，而常规的ptc体积大无法小型化，也是制约目前行业发展的情况。
10.现有技术的电热膜是只能弯曲，不能发生异型形变的。也就是现有的电热膜只能够发生二维平面上的变形，不能够进行三维曲面上的非平面的形变或其尺寸的拉伸或收缩的形变。pet保护膜在温度为180℃左右软化，发热层的树脂发生显著的老化现象，使内部发热层处于无粘流状态，导致pet保护膜剥离，产生明显缺陷。
11.目前的电热膜是在pet等树脂薄膜表面进行导电浆料的涂布，干燥成型后在导电膜两侧加上电极制备得到的电加热膜。其结构从上至下主要有三层：pet保护膜、发热层、pet保护膜。
12.进一步地，所述可调电阻采用热敏电阻，具体为ptc热敏电阻，所述ptc热敏电阻为贴片电阻，在石墨发热线产生的温度升高时，ptc热敏电阻的电阻值随之升高，对石墨发热线和传热导线进行过压、过流、过载保护。
13.进一步地，所述传热导线采用铜导线，所述铜导线采用双面机翼流线型凸筋结构。
14.进一步地，所述上传热导线和下传热导线之间的间隙内，从左至右依次设置有若干条石墨发热线，每三条石墨发热线为一组，组内每条石墨发热线间距相同，相邻两组设置的石墨发热线之间的间距大于组内石墨发热线的间距。
15.一种碳晶电加热膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：
16.s1：将两条传热导线首先进行电镀，随后将两条电镀后的传热导线水平间隔平行平铺在fpc上；
17.s2：将炭浆注入凹版印刷设备上，通过凹版印刷设备将炭浆转印到fpc上，在fpc上形成石墨发热线，该石墨发热线与传热导线位于同一水平面上，并印刷在两根传热导线之间，石墨发热线印刷位置垂直于传热导线且留有间隙；
18.s3：在传热导线和石墨发热线之间的间隙中设置有可调电阻，该可调电阻采用回流焊工艺将其焊接在fpc上。
19.进一步地，所述步骤s1中的传热导线采用铜导片进行导热，所述铜导片下端面上阵列有散热点，通过散热点将石墨发热线的热量导出。
20.一种碳晶电加热膜的应用，根据权利要求5中所述的一种碳晶电加热膜的制备方法在制备碳晶电热器件中的用途。
21.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
22.1、本发明一种碳晶电加热膜及其制备方法、应用，解决石墨电热片功耗不够灵活的问题，也解决了石墨只能恒功率不能恒温的问题，也解决了ptc体积大无法小型化的问题，而且在需要散热的时候，石墨更是一种良好的导热材料将电池内积攒的热量带到外部环境；
23.2、本发明一种碳晶电加热膜及其制备方法、应用，采用了三大基本工艺步骤：1，
fpc铜导线电镀，2，石墨印刷，3，回流焊ptc电阻贴装，相对于传统石墨片发热，增加了回流焊；通过三大制备工艺可以获得波段可控的低能耗、高效率、实现供热的纳米碳晶红外电热器件。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
25.图1为本发明结构示意图。
26.附图中标记及对应的零部件名称：
27.1-石墨发热线，2-可调电阻，21-上行可调电阻，22-下行可调电阻，3-传热导线，31-上传热导线，32-下传热导线。
具体实施方式
28.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
29.实施例
30.如图1所示，本发明一种碳晶电加热膜，包括石墨发热线1、可调电阻2和传热导线3，所述传热导线3分为上传热导线31和下传热导线32，所述可调电阻2分为上行可调电阻21和下行可调电阻22，所述上传热导线31与下传热导线32水平平行放置，所述石墨发热线1垂直于上传热导线31和下传热导线32，石墨发热线1设置在上传热导线31和下传热导线之间，所述石墨发热线1上端通过上行可调电阻21与上传热导线31连接，石墨发热线1的下端通过下行可调电阻22与下传热导线32连接。
31.本技术文件将将石墨和ptc混合使用的加热片，既解决石墨电热片功耗不够灵活的问题，也解决了石墨只能恒功率不能恒温的问题，也解决了ptc体积大无法小型化的问题，而且在需要散热的时候，石墨更是一种良好的导热材料将电池内积攒的热量带到外部环境。
32.所述可调电阻2采用热敏电阻，具体为ptc热敏电阻，所述ptc热敏电阻为贴片电阻，在石墨发热线1产生的温度升高时，ptc热敏电阻的电阻值随之升高，对石墨发热线1和传热导线3进行过压、过流、过载保护。ptc热敏电阻为正温度系数热敏电阻，其灵敏度较高，能检测出较小的温度变化；工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，并且体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度，并且使用方便，电阻值可在0.1～100kω间任意选择；
33.所述传热导线3采用铜导线，所述铜导线采用双面机翼流线型凸筋结构。所述上传热导线31和下传热导线32之间的间隙内，从左至右依次设置有若干条石墨发热线1，每三条石墨发热线1为一组，组内每条石墨发热线1间距相同，相邻两组设置的石墨发热线1之间的间距大于组内石墨发热线1的间距。通过按组设置石墨发热线，可以快速的进行区域散热，且避免热量堆积，而组内的石墨发热线间距约为5mm，两组之间的间距大于5mm。
34.一种碳晶电加热膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：
35.s1：将两条传热导线首先进行电镀，随后将两条电镀后的传热导线水平间隔平行平铺在fpc上；
36.s2：将炭浆注入凹版印刷设备上，通过凹版印刷设备将炭浆转印到fpc上，在fpc上形成石墨发热线，该石墨发热线与传热导线位于同一水平面上，并印刷在两根传热导线之间，石墨发热线印刷位置垂直于传热导线且留有间隙；
37.s3：在传热导线和石墨发热线之间的间隙中设置有可调电阻，该可调电阻采用回流焊工艺将其焊接在fpc上。
38.所述步骤s1中的传热导线采用铜导片进行导热，所述铜导片下端面上阵列有散热点，通过散热点将石墨发热线的热量导出。
39.一种碳晶电加热膜的应用，根据权利要求5中所述的一种碳晶电加热膜的制备方法在制备碳晶电热器件中的用途。
40.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、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，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种碳晶电加热膜，其特征在于，包括石墨发热线(1)、可调电阻(2)和传热导线(3)，所述传热导线(3)分为上传热导线(31)和下传热导线(32)，所述可调电阻(2)分为上行可调电阻(21)和下行可调电阻(22)，所述上传热导线(31)与下传热导线(32)水平平行放置，所述石墨发热线(1)垂直于上传热导线(31)和下传热导线(32)，石墨发热线(1)设置在上传热导线(31)和下传热导线之间，所述石墨发热线(1)上端通过上行可调电阻(21)与上传热导线(31)连接，石墨发热线(1)的下端通过下行可调电阻(22)与下传热导线(32)连接。2.根据权利要求1所述的一种碳晶电加热膜，其特征在于，所述可调电阻(2)采用热敏电阻，具体为ptc热敏电阻，所述ptc热敏电阻为贴片电阻，在石墨发热线(1)产生的温度升高时，ptc热敏电阻的电阻值随之升高，对石墨发热线(1)和传热导线(3)进行过压、过流、过载保护。3.根据权利要求1所述的一种碳晶电加热膜，其特征在于，所述传热导线(3)采用铜导线，所述铜导线采用双面机翼流线型凸筋结构。4.根据权利要求1所述的一种碳晶电加热膜，其特征在于，所述上传热导线(31)和下传热导线(32)之间的间隙内，从左至右依次设置有若干条石墨发热线(1)，每三条石墨发热线(1)为一组，组内每条石墨发热线(1)间距相同，相邻两组设置的石墨发热线(1)之间的间距大于组内石墨发热线(1)的间距。5.一种碳晶电加热膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：s1：将两条传热导线首先进行电镀，随后将两条电镀后的传热导线水平间隔平行平铺在fpc上；s2：将炭浆注入凹版印刷设备上，通过凹版印刷设备将炭浆转印到fpc上，在fpc上形成石墨发热线，该石墨发热线与传热导线位于同一水平面上，并印刷在两根传热导线之间，石墨发热线印刷位置垂直于传热导线且留有间隙；s3：在传热导线和石墨发热线之间的间隙中设置有可调电阻，该可调电阻采用回流焊工艺将其焊接在fpc上。6.根据权利要求5所述的一种碳晶电加热膜的制备方法，所述步骤s1中的传热导线采用铜导片进行导热，所述铜导片下端面上阵列有散热点，通过散热点将石墨发热线的热量导出。7.一种碳晶电加热膜的应用，其特征在于，根据权利要求5中所述的一种碳晶电加热膜的制备方法在制备碳晶电热器件中的用途。
技术总结本发明公开了一种碳晶电加热膜及其制备方法、应用，包括石墨发热线、可调电阻和传热导线，所述传热导线分为上传热导线和下传热导线，所述可调电阻分为上行可调电阻和下行可调电阻，所述上传热导线与下传热导线水平平行放置，所述石墨发热线垂直于上传热导线和下传热导线，石墨发热线设置在上传热导线和下传热导线之间，所述石墨发热线上端通过上行可调电阻与上传热导线连接，石墨发热线的下端通过下行可调电阻与下传热导线连接。当前市场上有的橡胶加热片，硅胶加热片，PTC加热片，石墨加热片，半导体制冷片等等材质，发现并没有哪种材料能够替代汽车上的液体冷热控制系统，半导体制冷片虽热能做到冷热变化，但是效率太低。但是效率太低。但是效率太低。
技术研发人员：赵志伟 陈宗兴 夏立国 张磊 卢世亮
受保护的技术使用者：青岛铁骑网络科技有限公司
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2022/11/1
