[发明专利]一种中空通道纸基折叠电池

摘要

本发明公开了一种中空通道纸基折叠电池。该电池由纸基中空通道、电解质、电极等部分组成。制备过程包括以下步骤设计中空通道整体布局及疏水图案；批量打印；融蜡成型；制备中空通道；粘贴电极；构建连接线；裁剪折叠；电池组装；注入电解质；输出端得到电压。本发明采用原料丰富、廉价、易折叠、可降解的纸基材作为基底材料，制备的电池柔韧灵活，携带方便，可以剪裁、弯曲、折叠，对环境友好，制备方法简单。与普通的纽扣电池相比，它成本极低、材料环保，可作为日用垃圾处理，尺寸和形状灵活，易于与应用进行集成。

主权项

一种中空通道纸基折叠电池，其特征是包括以下制备步骤：（1.1）采用软件设计电解质流体中空通道整体布局及疏水图案；（1.2）将滤纸裁剪成A4大小；（1.3）采用蜡打印机在CMYK四分色模式下在步骤（1.2）制得的滤纸上制备疏水区域a及半疏水半亲水区域b，该A4滤纸被空白区域等分成6个方形区域，该6个方形区域沿A4滤纸的短边方向呈上下两排排列，且沿A4滤纸的长边方向从左向右上排依次为层1、层2、层3，下排依次为层4、层5、层6；（1.4） 将步骤（1.3）中得到的带有疏水图案的A4滤纸放置到加热板或烘箱中，在60‑150℃下加热0.5‑2 min，使蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成疏水墙；（1.5）将层1、层3、层5中由疏水图案包围的亲水圆形区域居中进行打孔，孔直径比圆形区域直径小1 mm；将层4、层6中的由疏水图案包围的亲水矩形区域居中进行切割，获得中空通道，中空通道的宽度比矩形区域的宽度小1 mm；在图案Ⅰ、Ⅱ区域分别粘贴两种活泼性不同的金属胶带作为正极、负极；（1.6）将虚线区域用5B铅笔进行绘涂，构建碳连接线；（1.7）沿层1层4间空白区域以及层3层6间空白区域对A4滤纸进行裁剪、折叠，折叠后得到的结构自上而下依次为层1、层6、层5、层4、层3、层2；（1.8）借助燕尾夹及带有孔的自制芯片夹对电池进行组装，从层1的孔中加入电解质溶液，电解质流经中空通道到达电极后，输出端即可得到电压。