[發(fā)明專利]一種柔性溫差電池陣及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111646750.2
• 申請(qǐng)日: 2021-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114300610A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫斌瑋;張麗麗;高鵬;劉興江;王勝利;孟占昆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所
• 主分類號(hào): H01L35/34
• 分類號(hào): H01L35/34;H01L35/32
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 蒙建軍

本發(fā)明公開(kāi)了一種柔性溫差電池陣及其制備方法，屬于溫差電池技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，包括如下步驟：S1、在柔性基板的上表面涂覆第二導(dǎo)熱硅橡膠；S2、在第二導(dǎo)熱硅橡膠未固化前，將微溫差電池串鋪設(shè)在第二導(dǎo)熱硅橡膠的上表面，然后進(jìn)行真空加壓固化；S3、在溫差電池陣列區(qū)域的上表面涂覆第一導(dǎo)熱硅橡膠；S4、在第一導(dǎo)熱硅橡膠未固化前，將柔性導(dǎo)熱復(fù)合硅膠封裝薄膜敷設(shè)在第一導(dǎo)熱硅橡膠的上表面，然后進(jìn)行真空加壓固化；S5、進(jìn)行擦拭和性能測(cè)試，完成柔性溫差電池陣的制備。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明完全避免了焊帶在相鄰兩片電池之間繞行連接引起的短路風(fēng)險(xiǎn)，并可以縮小電池片之間的間距提高封裝密度和布片率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于溫差電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性溫差電池陣及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各國(guó)對(duì)能源的需求日漸增長(zhǎng)。能源的消耗引起全球氣候變化，加劇各國(guó)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，各國(guó)均在大力發(fā)展利用可持續(xù)能源，如水能，太陽(yáng)能，風(fēng)能，波浪能，地?zé)崮?，潮汐能等，同時(shí)也研究提高能源利用效率的技術(shù)。

溫差電池，就是利用溫度差異，使熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。微溫差電池是采用薄膜技術(shù)、微電子技術(shù)和MEMS技術(shù)制作的微型化的能量轉(zhuǎn)換器件。微溫差電技術(shù)兼顧能量收集利用和局部熱量疏散管理功能，有著廣泛的用途和應(yīng)用前景。該種電池的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)致密、體積小、無(wú)需維護(hù)、壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好。溫差發(fā)電非常適合用作小功率電源(小于5W)，在各種無(wú)人監(jiān)視的傳感器、微型短程通訊裝置以及醫(yī)學(xué)和生理學(xué)研究用微小型發(fā)電機(jī)、傳感電路、邏輯門和各種電路需要的微瓦、毫瓦級(jí)電能方面，微溫差技術(shù)均可發(fā)揮其獨(dú)特的作用。

現(xiàn)有微溫差電池剛性較好，不具有輕質(zhì)柔性、可卷繞、可曲面貼裝等應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種柔性溫差電池陣及其制備方法，利用微溫差電池雙面對(duì)稱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合導(dǎo)電膠帶粘接技術(shù)研究開(kāi)發(fā)相鄰電池同側(cè)互聯(lián)的新型組串技術(shù)，完成柔性溫差電池陣的制備，這種技術(shù)方案完全避免了焊帶在相鄰兩片電池之間繞行連接引起的短路風(fēng)險(xiǎn)，并可以縮小電池片之間的間距提高封裝密度和布片率。

本發(fā)明的第一目的是提供一種柔性溫差電池陣的制備方法，至少包括：

S1、在柔性基板(5)的上表面涂覆第二導(dǎo)熱硅橡膠(4)；所述柔性基板(5)內(nèi)集成薄膜穩(wěn)壓電子電路；

S2、在第二導(dǎo)熱硅橡膠(4)未固化前，將微溫差電池串(3)鋪設(shè)在第二導(dǎo)熱硅橡膠(4)的上表面，然后進(jìn)行真空加壓固化；

S3、在溫差電池陣列區(qū)域的上表面涂覆第一導(dǎo)熱硅橡膠(2)；

S4、在第一導(dǎo)熱硅橡膠(2)未固化前，將柔性導(dǎo)熱復(fù)合硅膠封裝薄膜(1)敷設(shè)在第一導(dǎo)熱硅橡膠(2)的上表面，然后進(jìn)行真空加壓固化；

S5、進(jìn)行擦拭和性能測(cè)試，完成柔性溫差電池陣的制備。

優(yōu)選地，所述柔性基板(5)的材質(zhì)為導(dǎo)熱復(fù)合聚酯纖維。

優(yōu)選地，所述S1具體包括：

S101、準(zhǔn)備柔性基板(5)，將柔性基板(5)固定于負(fù)壓平臺(tái)上；

S102、采用超聲焊進(jìn)行微溫差電池串并聯(lián)焊接；

S103、在柔性基板(5)的上表面均勻涂覆液態(tài)的第二導(dǎo)熱硅橡膠(4)。

優(yōu)選地，在S103中，在每片微溫差電池的上表面涂覆一半面積的液態(tài)導(dǎo)熱硅橡膠，涂膠的厚度為10～200um。

優(yōu)選地，在S2中，固化溫度為10-80℃。

優(yōu)選地，在S2中，固化溫度為50℃。

優(yōu)選地，在S3中，所述涂覆液態(tài)導(dǎo)熱硅橡膠為整體涂膠，涂膠厚度為50～200um。