[发明专利]一种微积分弹性单元电池储能材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种微积分弹性单元电池储能材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)颗粒发泡：将热塑性弹性体泡颗粒放入高压反应釜中，向反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得发泡颗粒；(2)电池填充：将微小电池单元填充到步骤(1)所述发泡颗粒内部，制得复合发泡颗粒；(3)蒸汽模压成型：通过蒸汽模压成型，制得微积分弹性单元电池储能材料。本发明储能材料在受到外力时，微小电池单元相互连通串联产生巨大的电能，当外力消失时，材料迅速恢复初始状态，电池断开，其可应用于导电器材、传感器及需要此特性的电子领域。

技术领域

本发明涉及微孔发泡电池储能领域，具体涉及一种微积分弹性单元电池储能材料及其制备方法。

背景技术

导电高分子材料具有其独特的结构和物理化学性质，通常分为复合型和结构型两大类：

(1)复合型导电高分子材料。由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等；

(2)结构型导电高分子材料。是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。结构型导电高分子材料用于试制轻质塑料蓄电池、太阳能电池、传感器件、微波吸收材料以及试制半导体元器件等。但目前这类材料由于还存在稳定性差(特别是掺杂后的材料在空气中的氧化稳定性差)以及加工成型性、机械性能方面的问题，尚未进入实用阶段。

导电高分子材料已广泛应用于隐身技术、显示器、电池、电子器件、生物医药、传感器等领域。导电高分子材料比金属导体轻，对光电具有各向异性，易于加工成型，可利用外界条件光、电、热、压力等改变或调节导电体的物理性质。目前的电池多为锂电池，其不具有一定的回弹性，因此亟待改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种微积分弹性单元电池储能材料及其制备方法。本发明微积分弹性单元电池储能材料以超临界二氧化碳作发泡剂，将热塑性弹性体颗粒经纯物理发泡、间歇式泄压升温法制备而成，生产工艺简单环保无污染；本发明微积分弹性单元电池储能材料在保留了原有热塑性弹性体耐磨、低温性能好等特性的同时，具有密度小、回弹性高等特性；本发明微积分弹性单元电池储能材料在受到外力时，微小电池单元相互连通串联产生巨大的电能，当外力消失时，材料迅速恢复初始状态，电池断开，其可应用于一些导电器材、传感器及需要此特性的电子领域。

本发明解决上述技术问题所采用的技术手段为：

一种用于制备微积分弹性单元电池储能材料的复合发泡颗粒的制备方法，包括如下步骤：

(1)颗粒发泡：将热塑性弹性体颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得发泡颗粒；

(2)电池填充：采用颗粒填充技术将微小电池单元填充到步骤(1)所述发泡颗粒内部，随着步骤(1)所述发泡颗粒的收缩，所述微小电池单元被紧紧的包裹在发泡颗粒内部，制得复合发泡颗粒。

优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体为聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体中的任意一种。

优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体颗粒粒径为5mm。