CN115056517A - 一种ptc加热膜的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PTC加热膜制作工艺，包括步骤：1)将高分子基材的粒料和导电填料加入密炼机混炼，得到PTC材料，采用吹膜工艺获得PTC膜材料；2)在金属箔上形成ACF胶膜，将所述PTC膜材料通过热压工艺贴附于所述ACF胶膜上；采用蚀刻工艺将金属箔蚀刻成插指电极状，得到带有金属电极的PTC膜材；3)采用模切工艺将所述带有金属电极的PTC膜材裁制成特定规格形状；4)在插指电极上焊接导线；5)将涂敷有导热胶的两张绝缘膜分别贴附在带有金属电极的PTC膜材两面，露出导线，热压完成封装。
Description
技术领域
本发明实际加热膜材料技术领域，特别是涉及一种PTC加热膜的制作工艺。
背景技术
聚合物基PTC复合材料(PPTC)由聚合物为基体和其中的导电填料制构成，导电填料含量超过渗流阈值，在常温下可维持较低的电阻值，当温度升高，在特定温度区间电阻变化反应敏锐，急剧升高。利用PPTC特性可作为自限温发热材料，当电源接通时，内部PTC高分子材料受热膨胀，电阻变大，减小发热功率，使温度降低；当温度降低时，内部PTC高分子材料遇冷收缩，电阻变小，增大发热功率，使温度上升，从而达到自动调节温度的作用。新能源汽车锂电池的充放电性能对使用环境温度的要求较为苛刻，通常汽车的起动机随着温度越低而需要的启动电流越大，PPTC可以适应低温下具有更高的发热功率，良好适应汽车动力电池的温控需求。
PPTC加热膜元件中，电极与PTC膜层的结合是质量控制的关键，两者脱附会造成断路或者打火等安全隐患。采用浆料涂敷方式获得的PTC膜层与电极粘结力较弱，需要经过较复杂的工艺路线形成铆孔或等离子出来形成合格的机械粘接和电气接触。采用预成型PPTC膜与电极接触，可使用压敏胶将两者粘接，但胶层本身不导电，只能依靠隧穿导电，电压非线性造成电阻与发热功率规格误差，如果采用传统导电胶替代，会直接造成电极间漏电流增加，可能造成自限温失效。因此，对这些问题进行针对性改善实属必要。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种PTC加热膜的制作工艺，用于解决现有技术中加热膜与电极附着强度的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：包括步骤：
1)将高分子基材的粒料和导电填料加入密炼机混炼，得到PTC材料，采用吹膜工艺获得PTC膜材料；
2)在金属箔上形成ACF胶膜，将所述PTC膜材料通过热压工艺贴附于所述ACF胶膜上；采用蚀刻工艺将金属箔蚀刻成插指电极状，得到带有金属电极的PTC膜材；
3)采用模切工艺将所述带有金属电极的PTC膜材裁制成特定规格形状；
4)在插指电极上焊接导线；
5)采用导热绝缘膜封装带有金属电极的PTC膜材两面，露出导线，得到PTC加热膜。
可选地，所述PTC膜层为导电阻燃膜层，阻燃等级为V0；常温电导率大于1S/cm，PTC转变温度60～120℃。
可选地，PTC膜层包括高分子基材、导电填料；所述聚合物基材包括聚六氟丙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氯醋树脂、聚氧乙烯、苯氧树脂中的一种或其混合物。
可选地，所述导电填料为氟掺杂石墨烯、聚氟苯胺修饰石墨烯、金属碳化物颗粒、金属硼化物颗粒中的一种。
可选地，所述ACF胶具有异方导电特性，采用模板涂布的方式成型。
可选地，所述绝缘层为导热系数大于1W/mK的柔性绝缘膜层，包括绝缘聚合物基体和绝缘导热填料，所述绝缘聚合物基体包括聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚酰胺、环氧树脂；所述绝缘导热填料包括氮化硼、氧化铝、氮化铝、氧化硅中的一种或其组合。
可选地，步骤2)所述热压工艺温度100～180℃，时间0.5～10min。
可选地，所述电极为铜电极、铝电极、镍电极。
可选地，步骤5)所示的封装方式为热压封装或采用胶粘剂贴敷的方式封装。
如上所述，本发明的一种PTC加热膜的制作工艺，具有以下有益效果：生产工艺简单，排废少。PTC膜层采用的聚合物和填料体系兼顾阻燃特性、低阻性能和低温限温性能，吹膜方式获得的膜层均匀，可加工范围广。采用ACF胶保证插指电极与PTC膜层之间高的机械剥离强度和良好的电性能接触，刻蚀后电极间的ACF胶由于异方导电性，避免了电极之间的漏电流，保证限温特性。
附图说明
图1显示为本发明一种PTC加热膜的制作工艺。
图2-7显示为本发明一种PTC加热膜的制作工艺各步骤所呈现结构示意图。
元件标号说明：
1 PTC膜层
2 ACF胶层
3 金属电极
4 导线
5 导热绝缘膜层
S1～S5 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易的了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明精神下进行各种修饰或改变。
参阅图1～7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可以为一种随意的改变，且其组件的布局也可能更为复杂。
本实施例提供一种PTC加热膜的制作工艺，步骤流程如图1所示。
一种PTC加热膜的制作工艺具体过程如图2～7所示：
如图2所示，在金属箔上形成ACF胶膜，ACF胶具有异方导电特性，采用模板涂布的方式成型，金属箔可以是为铜、铝、镍材质。
如图3所示，将高分子基材的粒料和导电填料加入密炼机混炼，得到PTC材料，采用吹膜工艺获得PTC膜材料，将PTC膜材料通过热压工艺贴附于所述ACF胶膜上。PTC膜层为导电阻燃膜层，阻燃等级为V0；常温电导率大于1S/cm，PTC转变温度60～120℃。PTC膜层包括高分子基材、导电填料；聚合物基材可以是聚六氟丙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氯醋树脂、聚氧乙烯、苯氧树脂中的一种或其混合物。导电填料可以是氟掺杂石墨烯、聚氟苯胺修饰石墨烯、金属碳化物颗粒、金属硼化物颗粒中的一种。热压工艺温度100～180℃，时间0.5～10min。
如图4和图5所示，采用蚀刻工艺将金属箔蚀刻成插指电极状，得到带有金属电极的PTC膜材；采用模切工艺将所述带有金属电极的PTC膜材裁制成特定规格形状。
如图6所示，在插指电极上焊接导线。
如图7所示，采用导热绝缘膜封装带有金属电极的PTC膜材两面，露出导线，得到PTC加热膜。绝缘层为导热系数大于1W/mK的柔性绝缘膜层，包括绝缘聚合物基体和绝缘导热填料，绝缘聚合物基体包括聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚酰胺、环氧树脂；绝缘导热填料包括氮化硼、氧化铝、氮化铝、氧化硅中的一种或其组合。封装方式可以是热压封装或采用胶粘剂贴敷的方式封装。
综上所述，本发明的一种PTC加热膜的制作工艺，该生产工艺工序简单，排废少。PTC膜层采用的聚合物和填料体系兼顾阻燃特性、低阻性能和低温限温性能，吹膜方式获得的膜层均匀，可加工范围广。采用ACF胶保证插指电极与PTC膜层之间高的机械剥离强度和良好的电性能接触，刻蚀后电极间的ACF胶由于异方导电性，避免了电极之间的漏电流，保证限温特性。所以，本发明有效克服了现有技术中的缺点而具有高度的产业价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：包括步骤：
1)将高分子基材的粒料和导电填料加入密炼机混炼，得到PTC材料，采用吹膜工艺获得PTC膜材料；
2)在金属箔上形成ACF胶膜，将所述PTC膜材料通过热压工艺贴附于所述ACF胶膜上；采用蚀刻工艺将金属箔蚀刻成插指电极状，得到带有金属电极的PTC膜材；
3)采用模切工艺将所述带有金属电极的PTC膜材裁制成特定规格形状；
4)在插指电极上焊接导线；
5)采用导热绝缘膜封装带有金属电极的PTC膜材两面，露出导线，得到PTC加热膜。
2.根据权利要求1所述一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：所述PTC膜层为导电阻燃膜层，阻燃等级为V0；常温电导率大于1S/cm，PTC转变温度60～120℃。
3.根据权利要求2所述一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：所述PTC膜层包括高分子基材、导电填料；所述聚合物基材包括聚六氟丙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氯醋树脂、聚氧乙烯、苯氧树脂中的一种或其混合物。
4.根据权利要求2所述一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：所述导电填料为氟掺杂石墨烯、聚氟苯胺修饰石墨烯、金属碳化物颗粒、金属硼化物颗粒中的一种。
5.根据权利要求1所述一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：所述ACF胶具有异方导电特性，采用模板涂布的方式成型。
6.根据权利要求1所述一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：所述绝缘层为导热系数大于1W/mK的柔性绝缘膜层，包括绝缘聚合物基体和绝缘导热填料，所述绝缘聚合物基体包括聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚酰胺、环氧树脂；所述绝缘导热填料包括氮化硼、氧化铝、氮化铝、氧化硅中的一种或其组合。
7.根据权利要求1所述一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：步骤2)所述热压工艺温度100～180℃，时间0.5～10min。
8.根据权利要求1所述一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：所述电极为铜电极、铝电极、镍电极。
9.根据权利要求1所述一种PTC加热膜的制作工艺，其特征在于：步骤5)所示的封装方式为热压封装或采用胶粘剂贴敷的方式封装。
10.根据权利要求1～9任意一项所述一种PTC加热膜的制作工艺所制作的PTC加热膜。
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