[发明专利]一种可与人体皮肤直接接触水激活电池

说明书

本发明要求保护一种可与人体皮肤直接接触的水激活电池，其包括：无纺布基材，设在所述无纺布基材一侧表面上的集流体，设在所述集流体上正极和负极，且所述正极和负极互不接触，覆盖在上层的无纺布包装层。本发明还公开了上述水激活电池的制备方法和使用方法。

技术领域

本发明涉及光电能源技术领域，特别涉及一种一种可与人体皮肤直接接触水激活电池。

背景技术

常见锂离子电池的成本较高，尤其是其中钴酸锂的价格；与普通电池的相容性较差，这是由于锂离子电池单个电压通常达到3.6V，对于一些设备来说电压过高；而锂离子电池常常有漏液的风险，对人体及自然环境造成危害。此外，因为锂离子电池通常使用有机电解液作溶剂，使用不当时甚至会发生燃烧及爆炸。

由于纽扣电池通常采用金属外壳，存在柔性差，不可弯折的特点。伴随柔性显示屏、柔性生物传感器等柔性电子器件的出现，人们开始对电池有了柔性的需求，本发明由此而来。

发明内容

本发明旨在提供一种对人体无害；并可长期存放，使用时加入水或常见电解液即可激活的柔性电池及其制备方法。

本发明第一方面提供一种可与人体皮肤直接接触的水激活电池，其包括：无纺布基材，

设在所述无纺布基材一侧表面上的集流体，

设在所述集流体上正极和负极，且所述正极和负极互不接触，

覆盖在上层的无纺布包装层。

所述无纺布基材或无纺布包装层为预先浸泡在浓度为1％～40％含有NaCl、KCl或NH₄Cl一种或多种溶质的溶液中，最后取出并烘干。

所述正极的敷料，其组成及质量百分比为：二氧化锰催化剂/铂碳催化剂10％～50％，导电炭黑/碳纳米管/石墨烯5％～40％，活性炭0％～40％，PTFE 5％～40％和CMC1％～5％；

所述负极的为选自Al、Mg、Zn中的一种金属薄片或含有Al、Mg、Zn的合金薄片，厚度为0.05～0.5mm。所述负极的敷料，使用含有Al、Mg、Zn一种或多种的金属粉末，与CMC、PTFE、水搅拌混合，通过丝网印刷、喷涂或涂布在集流体上干燥得到，金属粉末含量为40％～90％，PTFE为5％～55％，CMC为0.2％～5％。

所述集流体为导电碳胶或银胶材料，通过丝网印刷、喷涂或涂布在无纺布基材上获得。

本发明第二方面提供可与人体皮肤直接接触的水激活电池的制备方法，包括如下步骤：

(1)将无纺布浸泡在浓度为1％～40％含有NaCl、KCl或NH₄Cl一种或多种溶质的溶液中，最后取出并烘干备用，

(2)将上述无纺布裁切成合适大小，在一侧面上涂覆集流体，

(3)在集流体上分别制备正极和负极，

(4)在外层覆盖步骤(1)制备的无纺布，包装完成。

所述正极的敷料，其组成及质量百分比为：二氧化锰催化剂/铂碳催化剂10％～50％，导电炭黑/碳纳米管/石墨烯5％～40％，活性炭0％～40％，PTFE 5％～40％和CMC1％～5％；

所述负极为选自Al、Mg、Zn中的一种金属薄片或含有Al、Mg、Zn的合金薄片，厚度为0.05～0.5mm。所述负极的敷料，使用含有Al、Mg、Zn一种或多种的金属粉末，与CMC、PTFE、水搅拌混合，通过丝网印刷、喷涂或涂布在集流体上干燥得到，金属粉末含量为40％～90％，PTFE为5％～55％，CMC为0.2％～5％。

所述集流体为导电碳胶或银胶材料，通过丝网印刷、喷涂或涂布在无纺布基材上获得。