[發(fā)明專利]嵌入型薄膜一體化儲能結(jié)構(gòu)、制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310409133.3
• 申請日: 2023-04-17
• 公開（公告）號: CN116387644A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張永毅;詹家昊;曹玉芳;李清文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M10/36;H01M10/04;H01M50/102;H01M50/122;B33Y10/00;B33Y70/10;B33Y80/00;B29C64/10
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種嵌入型薄膜一體化儲能結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括：

通過3D打印形成結(jié)構(gòu)前體，所述結(jié)構(gòu)前體中設(shè)置有具有敞口的容置空間；

將薄膜儲能器件置入所述容置空間中；

繼續(xù)通過3D打印在所述結(jié)構(gòu)前體上覆蓋打印材料，以使所述敞口閉合或縮小，形成3D打印結(jié)構(gòu)；

向閉合或縮小后的所述容置空間中灌注固定膠，使得所述薄膜儲能器件與3D打印結(jié)構(gòu)一體化，獲得嵌入型薄膜一體化儲能結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述薄膜儲能器件選自鋅錳薄膜電池；

優(yōu)選的，所述鋅錳薄膜電池包括依次貼合的MnO₂復(fù)合膜電極、電解質(zhì)以及鋅電極；

優(yōu)選的，所述電解質(zhì)選自準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)，進一步優(yōu)選為凝膠電解質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述MnO₂復(fù)合膜電極選自MnO₂/CNT復(fù)合薄膜，所述MnO₂/CNT復(fù)合薄膜由MnO₂納米片負載于炭微片上，并與碳納米管共混復(fù)合形成；

優(yōu)選的，所述MnO₂/CNT復(fù)合薄膜通過分散有MnO₂納米片負載的炭微片與碳納米管的涂布漿料經(jīng)過涂布形成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述薄膜儲能器件的外層包裹有封裝膠；

優(yōu)選的，所述封裝膠選自聚酰亞胺；

優(yōu)選的，所述薄膜儲能器件的正負極還電連接有極耳，所述極耳由所述容置空間中貫穿至所述3D打印結(jié)構(gòu)的外表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述3D打印的打印線材包括纖維增強線材，所述纖維增強線材至少由熱塑性高分子和增強纖維復(fù)合形成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述熱塑性高分子包括尼龍、聚苯硫醚、聚乙烯醇、聚乳酸、聚醚酮酮中的任意一種或兩種以上的組合，優(yōu)選為尼龍；

和/或，所述增強纖維包括碳纖維、玻璃纖維、石墨纖維、芳綸纖維中的任意一種或兩種以上的組合，優(yōu)選為碳纖維；

優(yōu)選的，所述增強纖維為連續(xù)長絲和/或短切絲；

優(yōu)選的，所述打印線材還包括分布于所述熱塑性高分子中的增強填料，包括炭黑、碳納米管、石墨烯中的任意一種或兩種以上的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述固定膠選自熱固性樹脂粘結(jié)劑；

優(yōu)選的，所述制備方法具體包括：

向所述容置空間中灌注所述熱固性樹脂粘結(jié)劑，并進行固化。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述熱固性樹脂粘結(jié)劑包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、乙烯基酯、雙馬來酰胺、熱固性聚酰亞胺、氰酸酯中的任意一種或兩種以上的組合。

9.權(quán)利要求1-8中任意一項所述的制備方法制得的嵌入型薄膜一體化儲能結(jié)構(gòu)。

10.權(quán)利要求9所述的嵌入型薄膜一體化儲能結(jié)構(gòu)在交通工具制造中的應(yīng)用。