石墨烯发热膜[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 206389568 U(45)授权公告日 2017.08.08

(21)申请号 201720073242.2(22)申请日 2017.01.21

(73)专利权人 德阳烯碳科技有限公司

地址 618000 四川省德阳市旌阳区石亭江

南路426号(72)发明人 简璐　尹天平　姚林　

(74)专利代理机构 成都天嘉专利事务所(普通

合伙) 51211

代理人 邓小兵(51)Int.Cl.

H05B 3/34(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

石墨烯发热膜(57)摘要

本实用新型公开了一种石墨烯发热膜，包括基材、石墨烯膜、电极和保护膜，所述石墨烯膜、电极和保护膜依次固定在基材上。本实用新型能够使发热膜在工作时均匀发热，解决了目前石墨烯发热膜单独采用铜箔或者银浆作为电极而带来的电极过热、发热不均匀、存在电火花等潜在风险的问题。

CN 206389568 UCN 206389568 U

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种石墨烯发热膜，其特征在于：包括基材（1）、石墨烯膜（2）、电极和保护膜（3），所述石墨烯膜（2）、电极和保护膜（3）依次固定在基材（1）上。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯发热膜，其特征在于：所述电极包括对称设置在石墨烯膜（2）上的复合电极（4），所述复合电极（4）包括银电极（41）和固定在银电极（41）上的铜电极（42）。

3.如权利要求2所述的一种石墨烯发热膜，其特征在于：所述复合电极（4）中的银电极（41）为以银浆为材料，并通过喷墨打印或丝网印刷的方式成型在石墨烯膜（2）上；所述复合电极（4）中的铜电极（42）为以铜箔为材料，并通过覆膜机粘贴到银电极（41）上。

4.如权利要求3所述的一种石墨烯发热膜，其特征在于：所述铜电极（42）的宽度小于银电极（41）的宽度。

5.如权利要求2—4中任一项所述的一种石墨烯发热膜，其特征在于：所述电极还包括多根以银浆为材料，并通过喷墨打印或丝网印刷的方式成型在石墨烯膜（2）上的单电极（5），多根单电极（5）均与复合电极（4）连接。

6.如权利要求5所述的一种石墨烯发热膜，其特征在于：所述的多根单电极（5）对称设置在复合电极（4）之间，且多根单电极（5）相平行。

7.如权利要求1所述的一种石墨烯发热膜，其特征在于：所述石墨烯膜（2）通过涂布、凹辊、凹版或丝印的方式在基材（1）表面成型。

8.如权利要求1所述的一种石墨烯发热膜，其特征在于：所述保护膜（3）为热塑性聚氨酯膜、高温聚酯薄膜或聚酰亚胺膜，采用热压的方式覆盖在电极上。

2

CN 206389568 U

说　明　书石墨烯发热膜

1/3页

技术领域[0001]本实用新型涉及碳材料技术领域，具体而言涉及一种石墨烯发热膜，尤其适用于智能可穿戴加热服饰中。

背景技术

[0002]电加热技术具有清洁能源、热转换效率高、铺装设计方便等显著优点，在现代建筑、采暖工程、装饰装修等领域得到广泛应用。针对传统的电加热技术效率低的缺点，发展低电阻、高导热性、高耐热稳定性的高性能炭基发热材料正成为未来发展的趋势。[0003]自2004年第一次制备得到石墨烯以来，石墨烯作为一种新型碳材料备受关注。它是一种完全由sp2杂化的碳原子构成的厚度仅为单原子层或数个单原子层的准二维晶体材料，具有高透光性和导电性、高比表面积、高强度及柔韧性等优异的性能。石墨烯的这些优异性能，使其在电加热领域展现了良好的应用前景，特别是透明、柔韧的薄膜加热器。[0004]中国专利公告号为“ CN105898907”的现有技术在2016年8月24日公开了一种石墨烯发热膜及其制备方法，其技术方案为所述发热膜包括第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层，第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层粘贴为一体结构，所述发热膜层为石墨烯膜。由该专利得到的发热膜具有加热效率高的优点。但该专利的制作工艺较为复杂，需要在惰性气体、无菌环境和高压条件下长期反应才行，不利于规模化生产。[0005]另外，在石墨烯用于智能可穿戴加热服饰方面，可以选择的电极材料中，由于刻蚀金属电极柔软性较差，出于穿戴舒适性的要求，不作为选择的材料。铜箔由于存在潜在的电火花，不单独作为一种电极材料。铜浆由于易氧化，方阻高，也不作为考虑。综合衡量材料的导电性和力学性能，银浆是最为合适的电极材料，但是由于银浆毕竟是一个综合的配方体系，其方阻仍然较铜箔高，所以在通电之后，电路中存在电压损失，也会带来发热不均匀的问题。

实用新型内容[0006]本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种石墨烯发热膜，本实用新型能够使发热膜在工作时均匀发热，解决了目前石墨烯发热膜单独采用铜箔或者银浆作为电极而带来的电极过热、发热不均匀、存在电火花等潜在风险的问题。[0007]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：[0008]一种石墨烯发热膜，其特征在于：包括基材、石墨烯膜、电极和保护膜，所述石墨烯膜、电极和保护膜依次固定在基材上。[0009]所述电极包括在石墨烯膜上的复合电极，所述复合电极包括银电极和固定在银电极上的铜电极。[0010]所述复合电极中的银电极为以银浆为材料，并通过喷墨打印或丝网印刷的方式成型在石墨烯膜上；所述复合电极中的铜电极为以铜箔为材料，并通过覆膜机粘贴到银电极

3

CN 206389568 U

说　明　书

2/3页

上。

所述铜电极的宽度小于银电极的宽度。

[0012]所述电极还包括多根以银浆为材料，并通过喷墨打印或丝网印刷的方式成型在石墨烯膜上的单电极，多根单电极均与复合电极连接。[0013]所述的多根单电极对称设置在复合电极之间，且多根单电极相平行。[0014]所述石墨烯膜通过涂布、凹辊、凹版或丝印的方式在基材表面成型。[0015]所述保护膜为聚氨酯膜、高温聚酯薄膜或聚酰亚胺膜，采用热压的方式覆盖在电极上。[0016]采用本实用新型的优点在于：[0017]一、本实用新型采用铜箔和银浆作为复合电极，一方面解决了单纯采用银电极，由于银浆本身电阻造成的通电线路上的电压损失，由此带来的发热不均匀和电极过热的问题；另一方面解决了单纯使用铜箔作为电极，在铜箔连接处的容易出现电压损失，产生发热不均匀，并且避免了单独使用铜箔带来的潜在电火花的隐患。另外，与多根对称设置在复合电极之间的单电极配合，能使发热膜的各个区域同时均匀发热，解决了现有技术中发热不均匀的问题。与现有技术相比，本实用新型尤其适用于智能可穿戴加热服饰中。[0018]二、本实用新型的设计结构简单，工艺简单，工序少，结构合理，产业化过程易于实现。[0019]三、本实用新型采用复合电极和多根单电极的布置结构，使得石墨烯发热膜通电后，各电极之间电压均匀，形成多个并联电流，使得石墨烯发热膜可以在低压条件下快速发热。

附图说明[0020]图1为本实用新型的结构示意图；[0021]图2为本实用新型中电极的布置结构示意图；[0022]图中标号为：1、基材，2、石墨烯膜，3、保护膜，4、复合电极，5、单电极，41、银电极，42、铜电极。具体实施方式[0023]实施例1[0024]一种石墨烯发热膜，包括基材1、石墨烯膜2、电极和保护膜3，所述石墨烯膜2、电极和保护膜3依次固定在基材1上。[0025]本实施例中，所述电极包括对称设置在石墨烯膜2上的复合电极4，所述复合电极4包括银电极41和固定在银电极41上的铜电极42。所述复合电极4中的银电极41为以银浆为材料，并通过喷墨打印或丝网印刷的方式成型在石墨烯膜2上；所述复合电极4中的铜电极42为以铜箔为材料，并通过覆膜机粘贴到银电极41上；且所述铜电极42的宽度小于银电极41的宽度。其中，所述复合电极4为主电极，用于接通电源。[0026]本实施例中，所述石墨烯膜2通过涂布、凹辊、凹版、丝印等方式在基材1表面成型。[0027]本实施例中，所述保护膜3为热塑性聚氨酯膜、高温聚酯薄膜、聚酰亚胺膜等，采用热压的方式覆盖在电极上。

4

[0011]

CN 206389568 U[0028]

说　明　书

3/3页

实施例2

[0029]一种石墨烯发热膜，包括基材1、石墨烯膜2、电极和保护膜3，所述石墨烯膜2、电极和保护膜3依次固定在基材1上。[0030]本实施例中，所述电极包括复合电极4和多根单电极5，所述复合电极4的数量优选为两根，并作为连通电源的主电极对称设置在石墨烯膜2上；所述复合电极4包括银电极41和固定在银电极41上的铜电极42。所述复合电极4中的银电极41为以银浆为材料，并通过喷墨打印或丝网印刷的方式成型在石墨烯膜2上；所述复合电极4中的铜电极42为以铜箔为材料，并通过覆膜机粘贴到银电极41上。所述的多根单电极5是以银浆为材料，并通过喷墨打印或丝网印刷的方式成型在石墨烯膜2上的辅电极，多根单电极5对称设置在复合电极4之间，且多根单电极5相平行。进一步的，每根单电极5只与其中一根复合电极4连接，单电极5可垂直连接在复合电极4上，也可倾斜连接在复合电极4上。具体在实施时，复合电极4中的银电极41和单电极5均通过喷墨打印或丝网印刷的方式一次成型在石墨烯膜2上。[0031]本实施例中，通过开关控制复合电极4连通电源即可使用，连通电源后，电流通过复合电极4和单电极5，使石墨烯发热膜各个区域均匀发热。

5

CN 206389568 U

说　明　书　附　图

1/1页

图1

图2

6