[发明专利]一种可编织Zn-MnO2二次电池及其电源织物的制备方法

权利要求书

1.一种可编织Zn-MnO₂二次电池，其特征在于：包括所述纤维阴极、纤维阳极和电解质；

所述纤维阴极为表面涂覆活性锰氧化物的碳基纤维材料。

所述纤维阳极为锌丝或表面镀锌的导电纤维丝。

所述电解质为电解质溶液干燥脱水后所得的高分子电解质凝胶；所述电解质溶液中含有Zn²⁺、Mn²⁺、Li⁺以及水溶性高分子。

2.根据权利要求2所述的一种可编织Zn-MnO₂二次电池，其特征在于：所述碳基纤维材料为碳纤维或表面包裹碳材料的纤维；所述碳基纤维材料的直径为0.005～1mm；

当碳基纤维材料为表面包裹碳材料的纤维时，所述碳材料的层厚为100nm～0.1mm。

3.根据权利要求1所述的一种可编织Zn-MnO₂二次电池，其特征在于：所述活性锰氧化物包括a-MnO₂、β-MnO₂、γ-MnO₂或三者的混合晶型。

4.根据权利要求1所述的一种可编织Zn-MnO₂二次电池，其特征在于：所述电解质溶液中：锌离子浓度为0.4～3mol/L、锰离子浓度为0.1～1mol/L、锂离子浓度为0.2～3mol/L、水溶性高分子含量为5～1000g/L；

所述水溶性高分子包括聚乙烯醇、聚丙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、对氨基苯酚、聚氧化乙烯、阴离子聚丙烯酰胺、聚醚酰亚胺、聚乙二醇、聚马来酸酐、羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚胺树脂或氨基树脂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种可编织Zn-MnO₂二次电池，其特征在于：所述电解质溶液干燥脱水得到高分子电解质凝胶的过程中：干燥的温度为70℃～120℃，时间为30min～300min。

6.一种可编织Zn-MnO₂二次电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在纤维阴极或纤维阳极的表面缠绕绝缘纤维，所述绝缘纤维将阴极和阳极隔离；

2)将步骤1)中得到的纤维阴极和纤维阳极并列排放；使用高分子电解质凝胶将两者包覆在一起，形成包裹高分子凝胶的纤维电极对；

3)将步骤2)中得到的包裹高分子凝胶的纤维电极对进行封装，形成纤维结构的电池单元；

4)将步骤3)中得到的封装后的电池单元的外表缠绕衣用纤维，得到目标产物。

7.根据权利要求6所述的一种可编织Zn-MnO₂二次电池的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中绝缘纤维的直径为0.01～0.5mm，缠绕间隔为0.005mm～0.5mm，材料为棉线、生物质纤维或合成纤维线。

8.根据权利要求6所述的一种可编织Zn-MnO₂二次电池的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的封装过程为将纤维电极封装于塑料套管中或直接涂覆高分子封装材料形成纤维结构的电池单元；

当采用塑料套管进行封装时，所述塑料套管为热缩管或热固性塑料管，所述塑料套管的内径为0.1～10mm；

当采用高分子封装材料进行封装时，所述高分子封装材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸脂、防水胶、PS胶、PA胶、PP胶、PC胶、PE胶、聚氨酯胶、环氧树脂胶、苯氧树脂或乙丙橡胶中的一种或几种。

9.根据权利要求6所述的一种可编织Zn-MnO₂二次电池的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中电池单元外表缠绕的衣用纤维包括棉线、涤纶线、麻线、呢绒线、丝线、皮革线、化纤线、混纺线或莫代尔线；所述衣用纤维的直径为0.003～3mm。

10.一种织物结构的Zn-MnO₂二次电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将可编织Zn-MnO₂二次电池串联成纤维结构电池串联组；所述纤维结构电池串联组具有所需电压；

2)利用飞梭编织方式，将步骤1)中得到的纤维结构电池串联组织成织物结构的电池组模块；

3)所述纤维结构电池串联组能够通过同样织入布料的导线纤维，进一步实现并联连接。