一种基于微流控技术的纸基电池装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于微流控技术的纸基电池装置，液缸出口通过微流控管道分别连接且连通多个气泵进口，每个气泵出口连接且连通一个芯片组进口，每个气泵进口处装有一个电磁阀，每个芯片组都连接一个阳极电极片和一个阴极电极片，阳极电极片由阳极分线接入集线器输入端，阴极电极片由阴极分线接入集线器输入端，集线器输出端与恒压模块相接；每个芯片组都由从上到下的进样疏水层、反应层、扩容层、废液储蓄层和隔离疏水层共五层微流控纸芯片贴合固定在一起组成；本发明专利技术能产生提供电子设备工作的电压，输出电压有3.3V和5V两个档位；采用纸芯片制作电池，具有可回收再利用和微流体技术优势，在确保续航能力的同时延长电极反应时间。

A Paper-based Battery Device Based on Microfluidic Technology

The invention discloses a paper-based battery device based on micro-fluidic technology. The liquid cylinder outlet is connected and connected to multiple air pump inlets through micro-fluidic pipelines, each air pump outlet is connected and connected to a chipset inlet, each air pump inlet is equipped with an electromagnetic valve, each chipset is connected with an anode electrode sheet and a cathode electrode sheet, and the anode electrode sheet is connected by an anode branch line. At the input end of the hub, the cathode electrode sheet is connected by cathode branch to the input end of the hub, and the output end of the hub is connected with the constant voltage module; each chip group is composed of five layers of microfluidic paper chips, i.e., the top-down sampling hydrophobic layer, the reaction layer, the expansion layer, the waste liquid saving layer and the isolation hydrophobic layer. The output voltage is 3.3V and 5V. Paper chips are used to make batteries, which have the advantages of recyclability and microfluidic technology, and prolong the electrode reaction time while ensuring the endurance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微流控技术的纸基电池装置
本专利技术涉及微流控
和纸电池
，具体是一种基于微流控技术的纸基电池装置与方法。
技术介绍
电池是电子产品供电的主要能量源，尤其是干电池和蓄电池等，然而一旦这些电池不能再被使用，由于不可回收的特点，其残骸中的汞和重金属物质会产生污染，废电池的回收和处理难以完善。因此，为了从根本上解决电池的难以回收性，需要一种可回收、可降解的电池。中国专利技术专利申请号为CN02274195.X的文献中提出了一种纸电池，其采用纸或塑料做基底，基底上涂印金属锌负极层和由电解二氧化锰、石墨组成正极与氯化氨、氯化钙、氯化锌、墨水组成电解质的混合层，利用原电池反应原理发电，其不含汞和铅，有利于环保，但该纸电池不易回收，发电时间较短，自动化程度低，反应后只能输出1.5V电压。
技术实现思路
本专利技术针对目前纸电池存在的缺陷，提出了一种基于微流控技术的纸基电池装置，发电时间长，自动化程度高，可回收和再利用，能够输出3.3V和5V电压。本专利技术一种基于微流控技术的纸基电池装置采用的技术方案是：具有多个相同的芯片组，多个芯片组的一侧设有液缸、气泵和电磁阀，另一侧设有集线器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微流控技术的纸基电池装置，具有多个相同的芯片组（43），其特征是：多个芯片组（43）的一侧设有液缸（24）、气泵（18）和电磁阀（32），另一侧设有集线器（26）和恒压模块（34），液缸（24）的出口通过微流控管道（17）分别连接且连通多个气泵（180的进口，每个气泵（18）的出口连接且连通一个芯片组（43）的进口，每个气泵（18）的进口处装有一个电磁阀（32），每个芯片组（43）都连接一个阳极电极片（14）和一个阴极电极片（31），阳极电极片（14）由一根阳极分线（15）接入集线器（26）的输入端，阴极电极片（31）由一根阴极分线（16）接入集线器（26）的输入端，集线器（26）...

【技术特征摘要】
1.一种基于微流控技术的纸基电池装置，具有多个相同的芯片组（43），其特征是：多个芯片组（43）的一侧设有液缸（24）、气泵（18）和电磁阀（32），另一侧设有集线器（26）和恒压模块（34），液缸（24）的出口通过微流控管道（17）分别连接且连通多个气泵（180的进口，每个气泵（18）的出口连接且连通一个芯片组（43）的进口，每个气泵（18）的进口处装有一个电磁阀（32），每个芯片组（43）都连接一个阳极电极片（14）和一个阴极电极片（31），阳极电极片（14）由一根阳极分线（15）接入集线器（26）的输入端，阴极电极片（31）由一根阴极分线（16）接入集线器（26）的输入端，集线器（26）的输出端与恒压模块（34）相接。2.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术的纸基电池装置，其特征是：每个芯片组（43）都由从上到下的进样疏水层（1）、反应层（2）、扩容层（3）、废液储蓄层（4）和隔离疏水层（5）共五层微流控纸芯片贴合固定在一起组成，进样疏水层（1）和反应层（2）上开两个与气泵（18）相通的进样口（7）。3.根据权利要求2所述的一种基于微流控技术的纸基电池装置，其特征是：反应层（2）的正中间有六级反应区（11），反应层（2）上的两个进样口（7）分别连接且连通一个进液缓冲通道（12）的进口，两个液缓冲通道（12）的出口有六个分支，第一个分支直接连接第一级反应区（11）的对应侧端，其余五个分支依次分别串接有数量从1至5逐次递增的蓄液延时块（10），经对应数量的蓄液延时块（10）连接对应级反应区（11）的对应侧的两端；每个液缓冲通道（12）的出口的分支上连接的蓄液延时块（10）构成一个蓄液延时区，每个蓄液延时区与对应的反应区（11）之间连接的是延迟通道（13），与第二级至第六反应区（11）相连接的延迟通道（13）的长度逐次递增。4.根据权利要求3所述的一种基于微流控技术的纸基电池装置，其特征是：扩容层（3）的正中间是反应扩容区（9），反应扩容区（9）和反应层（2）上的六级反应区（11）上下对应，反应扩容区（9）的大小和六级反应区（11）整体的外轮廓大小一致；反应扩容区（9）的两侧分别设有五个储液扩容区（8），五个储液扩容区（8）和反应层（2）上的五个蓄液延时区一一对应，位于对应的蓄液延时区的正下方，储液扩容区（8）和对应的蓄液延时区的外形轮廓大小一致。5.根据权利要求4所述的一种基于微流控技术的纸基电池装置，其特征是：废液储蓄层（4）四周是粘合剂涂层（6），其余部分都是亲水区域。6.根据权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宁，刁子邗，毛罕平，柳应倩，周晓迪，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32