[发明专利]一种微盘阵列电极组件及微盘阵列电极的制备方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及微电极技术领域，具体涉及一种微盘阵列电极组件及微盘阵列电极的制备方法和装置。 

背景技术

微电极是指至少一维尺寸在25微米以下的电极。由于电极表面尺寸为微米甚至纳米级，微电极表现出许多不同于常规电极的优良的电化学性质，如：电流在短时间内可达到稳态，响应时间短；电流密度高；充电电流与法拉第电流比值很小，有助于提高信噪比；具有较低的溶液电位降，可以用于高阻抗体系。根据电极活性表面形状不同，微电极可以分为多种类型，其中活性表面为圆盘状的微圆盘电极(又叫做微盘电极)由于构造和制备简单，应用比较广泛。但是，单支微盘电极的电流较小，有时会小于常规电化学仪器的检测下限，导致检测不到信号。 

微盘阵列电极是由多个微盘电极按照一定顺序排列组成的电极，其电流是各个单一电极电流的总和。微盘阵列电极既保持了原来单支微盘电极的特性，又可以获得较大的电流强度，能够被常规电化学仪器检测，因此，有利于分析应用。 

现有技术已经公开了多种微盘阵列电极的制备方法，如中国专利文献ZL200710055628.1公开了一种微盘电极或微盘阵列电极的制备方法，主要过程如下：通过手工方法，利用胶带、双面胶等将金属丝共平面平行排列，用树脂固化排列好的金属丝，得到包埋有金属丝的树脂片；将所述树脂片进行封装、机械打磨抛光露出电极表面后，得到微盘阵列电极。但是，该方法采用手工方式排列金属丝，会使制备的微盘阵列电极排列不规范、界面结构不规整。同时，手工排列金属丝耗时长、效率低，不利于微盘阵列电极的批量生产。 

目前，机械化的绕线机不仅用来绕制棉纱线团、人造纤维绽等，也用来绕制电感线圈、高压线圈，但是，绕线机只能绕制排列紧密、形状固定的线圈。因此，本发明人考虑，可以在改进绕线模板的基础上，利用绕线机绕制排列方式规范的线圈，得到呈阵列排列的金属丝，用于制备微盘阵列电极组件及微盘阵列电极。 

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题在于提供一种微盘阵列电极组件及微盘阵列电极的制备方法和装置，通过该方法，制备电极排列规范、排列方式可控的微盘阵列电极组件和微盘阵列电极。 

本发明提供了一种微盘阵列电极的制备方法，包括以下步骤： 

a)利用绕线机在绕线模板上绕制第一层金属丝线圈； 

b)在所述第一层金属丝线圈上覆盖隔离片，所述隔离片由边框片围成，在所述隔离片上绕制第二层金属丝线圈； 

c)在所述绕制了金属丝线圈的隔离片外侧粘贴底片； 

d)向所述绕线模板、隔离片、底片之间的沟槽内倒入树脂，固化所述树脂，切断所述金属丝线圈，移除所述绕线模板、隔离片、底片，得到电极组件。 

优选的，所述步骤b)包括： 

b1)在所述第一层金属丝线圈上覆盖第一隔离片，所述第一隔离片由边框片围成，在所述第一隔离片上绕制第二层金属丝线圈； 

b2)根据预定金属丝线圈层数重复步骤b1)。 

优选的，所述步骤d)包括： 

d1)向所述绕线模板、隔离片、底片之间的沟槽内倒入树脂，使金属丝线圈部分浸没于树脂内，部分裸露于空气中； 

d2)将所述树脂固化后，沿金属丝线圈裸露部分与隔离片的接触位置切断所述金属丝线圈，移除所述绕线模板、隔离片和底片，得到电极组件。 

本发明还提供了一种微盘阵列电极的制备方法，包括： 

A)对由上述技术方案制备得到的微盘阵列电极组件进行封装处理，得到微盘阵列电极半成品； 

B)对步骤A)得到的微盘阵列电极半成品进行抛光处理，得到微盘阵列电极。 

与现有技术相比，本发明利用绕线机、绕线模板和隔离片绕制呈阵列排列的金属丝，然后利用底片和树脂将排列好的金属丝固化，制备微盘阵列电极组件，并对电极组件进行封装、抛光，制备微盘阵列电极。本发明通过设定绕线机的操作参数，包括主轴圈数、排线轴螺距和排线轴起始位置等，在绕线模板和隔离片上绕制线圈，达到以机械方式排列金属丝的目的，克服了手工操作的不确定性，得到了排列规范、位置确切、界面结构规整的微盘阵列电极。此外，利用机器进行微盘阵列电极中金属丝的排列省时、效率高，可以进行微盘阵列电极组件及微盘阵列电极的批量生产。 

本发明还提供了一种微盘阵列电极组件的制备装置，包括：绕线机、绕线模板、隔离片和底片；其中，所述绕线模板安装在所述绕线机上； 

所述隔离片覆盖在所述绕线模板上，所述隔离片由边框片围成； 

所述底片粘贴在所述隔离片外侧；