CN214111201U - 一种ipmc材料的电极制备装置 - Google Patents
一种ipmc材料的电极制备装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214111201U CN214111201U CN202022242060.8U CN202022242060U CN214111201U CN 214111201 U CN214111201 U CN 214111201U CN 202022242060 U CN202022242060 U CN 202022242060U CN 214111201 U CN214111201 U CN 214111201U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- groove
- die
- electrode
- cuboid
- ipmc material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- ISRUGXGCCGIOQO-UHFFFAOYSA-N Rhoden Chemical compound CNC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)C ISRUGXGCCGIOQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 229920001746 electroactive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种电极的制备装置。目的是提出一种用于IPMC材料的电极制备装置；该装置可大大简化IPMC材料的电极制备过程，并使得具有亲水性质的基体交换膜不被溶解在电极里面也可实现两侧电极的附加，更好地实现了IPMC材料的制备。技术方案是：一种IPMC材料的电极制备装置，包括：一个根据IPMC材料尺寸设置的模具，所述模具顶部设置有若干个长方体凹槽，凹槽长度方向的一侧贯通模具，凹槽长度方向的另一侧封闭；所述模具中，每个凹槽贯通模具的一侧下方对应设置有一个插孔，插孔的轴线与凹槽的长度方向平行；该电极制备装置还包括与插孔数量相同的密封插件。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电极的制备装置，尤其涉及一种IPMC材料的两侧电极的制备装置。
背景技术
离子型聚合物金属复合材料(Ionic polymer-metal composites,IPMC)是电活性聚合物材料(EAP)的典型代表，相比于压电陶瓷和形状记忆合金等软材料具有驱动电压低、响应时间短、绿色节能、大变形等驱动优点，目前多用于人工肌肉、仿生学等领域。
IPMC材料由一片制备的基体交换膜和附着在其两侧的电极组成，形成一种类似于“三明治”的结构。当在IPMC上下表面施加电压后，上下表面会形成电场，在静电力的作用下，可移动离子将发生定向迁移。可移动阴离子不能发生迁移，而可移动阳离子会迁移到阴极侧，并对溶剂分子产生拖拽作用，溶剂分子也随可移动阳离子一起迁移到阴极侧，导致沿厚度方向离子浓度和溶剂分子压力梯度分布不均。在其作用下，IPMC材料压力梯度高的一侧发生膨胀，另一侧收缩，从而导致材料的整体变形。
IPMC材料的传统制备工艺需要将Nafion膜与贵金属盐溶液一起放在容器中进行离子交换，然后取出与反应液进行相关化学反应形成电极。此过程需要反复进行，耗费时间较多。另有一种以IPMC材料的阵列式制备工艺，采用胶带作为掩膜版，把不需要镀电极的地方用胶带遮盖住，在反复进行此过程的同时， Nafion膜将会发生收缩和溶胀，导致胶带脱落，制备耗时且效果较差。此外，由于部分IPMC材料的基体交换膜具有亲水性质，在进行附加电极的时候，极大可能会直接溶解在电极溶液里面，导致IPMC材料制备失败。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提出一种用于IPMC材料的电极制备装置；该装置可大大简化IPMC材料的电极制备过程，并使得具有亲水性质的基体交换膜不被溶解在电极里面也可实现两侧电极的附加，更好地实现了IPMC材料的制备。
本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案为：
一种IPMC材料的电极制备装置，包括：
一个根据IPMC材料尺寸设置的模具，所述模具顶部设置有若干个长方体凹槽，凹槽长度方向的一侧贯通模具，凹槽长度方向的另一侧封闭；
所述模具中，每个凹槽贯通模具的一侧下方对应设置有一个插孔，插孔的轴线与凹槽的长度方向平行；
该电极制备装置还包括与插孔数量相同的密封插件，每个密封插件都由一个可与插孔插接匹配的圆柱体和一个可与凹槽横截面相匹配的长方体连接而成；所述的长方体可在圆柱体与插孔的插接配合的同时封堵住凹槽的横截面，从而形成模具装置的一侧密封。
进一步的，圆柱体轴线的水平面投影，与凹槽轴线的水平面投影共线。
进一步的，所述密封插件上的圆柱体与所述插孔插接配合时，所述长方体的顶面与模具的顶面共面，所述长方体的底面与模具的底面共面。
进一步的，所述模具为矩形体，所述凹槽长度方向的一侧贯通模具的同时，又在该侧贯通模具的厚度方向；所述密封插件上的圆柱体与所述插孔插接配合时，密封插件上的长方体的背向圆柱体的一侧平面与模具同一侧平面相平齐。
本实用新型的有益效果包括：本实用新型所涉及的装置可为已经处理好的基体交换膜提供两侧电极，并可根据不同尺寸的基体交换膜进行不同的电极设置。更为重要的是，本实用新型可以为具有亲水性质的基体交换膜提供一种简单、有效的附加电极方法。
在整个电极材料的制备过程中，只需要将不同的电极材料注入不同尺寸的长方体凹槽内，干燥后再将其取出，这样既简化了工艺，又避免了在制备电极膜的过程中对电极膜造成损伤。同时本实用新型所设置的模具尺寸是根据实际需要所进行定量设置，因此大大减少了电极材料的损耗。
附图说明
图1为本实用新型所述装置实施例的三维结构图。
图2为图1所述实施例进行干燥处理时的三维结构图。
图3为图1所述实施例中的模具的三维结构图。
图4为图1所述实施例中密封插件的三维放大结构图。
图5为图1所述实施例中电极制备方法流程图。
图中标号：1、第一密封插件，2、第二密封插件，3、第三密封插件，4、第四密封插件，5、第五密封插件，6、模具，7、第五凹槽，8、第五插孔，9、第四凹槽，10、第四插孔，11、第三凹槽，12、第三插孔，13、第二凹槽，14、第二插孔，15、第一凹槽，16、第一插孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的解释说明，但应当理解为本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，本实用新型的IPMC材料的电极制备装置(装置大小优选为 80mm*80mm)，包括一个模具6和五个密封插件1-5，五个密封插件设置于模具的一侧，与模具之间通过插孔和圆柱体插件进行连接。
模具上设置有五个尺寸不同的长方体凹槽(图中显示了五个凹槽7、9、11、13、15；这些凹槽的尺寸根据IPMC柔性驱动器的尺寸分别确定)，凹槽长度方向的一侧贯通模具，凹槽长度方向的另一侧封闭；模具靠近密封插件的一侧设置有五个完全相同的插孔(8、10、12、14、16)，插孔的轴线与凹槽的长度方向平行。
五个密封插件(图中显示了五个密封插件1、2、3、4、5)形状相同，根据凹槽的不同尺寸设置有对应尺寸，以便更好地对模具进行密封处理；同时，密封插件的一侧设置有五个完全相同的圆柱体(插件)，用于与模具的插孔(图中显示了五个插孔8、10、12、14、16)分别对应进行插接连接。同时，在将电极材料倒入模具的五个长方体凹槽(7、9、11、13、15)时，五个密封插件处于插入状态，其中的长方体可在圆柱体与插孔的插接配合的同时封堵住凹槽的横截面，从而形成模具的一侧密封，以防电极材料的损耗。当将电极材料干燥完成后，五个密封插件取出，以便操作人员采用镊子对模具装置内的电极进行完整取出。
作为优选，圆柱体轴线的水平面投影，与凹槽轴线的水平面投影共线。
作为进一步的优选，所述密封插件上的圆柱体与所述插孔插接配合时，所述长方体的顶面与模具的顶面共面，所述长方体的底面与模具的底面共面(即密封插件的长方体厚度与模具的厚度相同；参见图2)。
作为更进一步的优选，所述模具为矩形体，所述凹槽长度方向的一侧贯通模具的同时，又在该侧贯通模具的厚度方向(参见图3)；所述密封插件上的圆柱体与所述插孔插接配合时，密封插件上的长方体的背向圆柱体的一侧平面，与模具同一侧平面相平齐(即密封插件的长方体外轮廓与模具一侧的外轮廓对齐；参见图2)。
采用前述电极制备装置制备IPMC材料的电极方法如下：
1、在将电极材料注射入模具的凹槽前，将不同尺寸的密封插件分别插入到对应的模具插孔内，进行相应的密封处理(将该密封插件的长方体完全封堵住对应凹槽的贯通一侧)，以防电极材料的损耗。
2、设置一定的取用量(3ML-10ML左右)，将电极溶液用注射器分别注射到模具装置内的五个长方体凹槽内，使凹槽内水平铺满电极材料，以确保之后干燥取出的电极材料足够均匀且厚度适宜。
3、将注射入电极且已经密封好的模具放入真空干燥箱内，根据材料的不同可设置不同的干燥时间(干燥温度优选为50℃左右)，直到电极材料在凹槽内干燥充分为止。
4、将电极干燥完成的模具放于常温下，将密封插件取出后静置1h，方便电极材料的取出。
5、用清洗好且干燥后的医用镊子，轻轻将已经干燥好的电极，从相应的凹槽内取出，放置于存储电极材料的装置内，以便后期对IPMC材料的电极的附加提供方便。
上述仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本实用新型的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种IPMC材料的电极制备装置，其特征在于：该装置包括：
一个根据IPMC材料尺寸设置的模具，所述模具顶部设置有若干个长方体凹槽，凹槽长度方向的一侧贯通模具，凹槽长度方向的另一侧封闭；
所述模具中，每个凹槽贯通模具的一侧下方对应设置有一个插孔，插孔的轴线与凹槽的长度方向平行；
该电极制备装置还包括与插孔数量相同的密封插件，每个密封插件都由一个可与插孔插接匹配的圆柱体和一个可与凹槽横截面相匹配的长方体连接而成；所述的长方体可在圆柱体与插孔的插接配合的同时封堵住凹槽的横截面，从而形成模具的一侧密封。
2.根据权利要求1所述的IPMC材料的电极制备装置，其特征在于：圆柱体轴线的水平面投影，与凹槽轴线的水平面投影共线。
3.根据权利要求2所述的IPMC材料的电极制备装置，其特征在于：所述密封插件上的圆柱体与所述插孔插接配合时，所述长方体的顶面与模具的顶面共面，所述长方体的底面与模具的底面共面。
4.根据权利要求3所述的IPMC材料的电极制备装置，其特征在于：所述模具为矩形体，所述凹槽长度方向的一侧贯通模具的同时，又在该侧贯通模具的厚度方向；所述密封插件上的圆柱体与所述插孔插接配合时，密封插件上的长方体的背向圆柱体的一侧平面与模具同一侧平面相平齐。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022242060.8U CN214111201U (zh) | 2020-10-10 | 2020-10-10 | 一种ipmc材料的电极制备装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022242060.8U CN214111201U (zh) | 2020-10-10 | 2020-10-10 | 一种ipmc材料的电极制备装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214111201U true CN214111201U (zh) | 2021-09-03 |
Family
ID=77498084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022242060.8U Active CN214111201U (zh) | 2020-10-10 | 2020-10-10 | 一种ipmc材料的电极制备装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214111201U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112388900A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-02-23 | 浙江理工大学 | 一种ipmc材料的电极制备装置及其制备方法 |
-
2020
- 2020-10-10 CN CN202022242060.8U patent/CN214111201U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112388900A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-02-23 | 浙江理工大学 | 一种ipmc材料的电极制备装置及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8346362B2 (en) | Molded header connected to a medical device by lateral deformation of a sleeve/feedthrough pin sub-assembly | |
| CN214111201U (zh) | 一种ipmc材料的电极制备装置 | |
| KR101359983B1 (ko) | 트레이 | |
| CN112388900A (zh) | 一种ipmc材料的电极制备装置及其制备方法 | |
| KR101802295B1 (ko) | 진동을 이용한 이차전지의 탈기 장치 및 탈기 방법 | |
| CN112229546A (zh) | 一种柔性压电三维传感阵列的制作方法 | |
| CN108795753B (zh) | 一种封装平面电极芯片的装置和方法 | |
| CN2754223Y (zh) | 一种安全锂离子电池 | |
| KR102110808B1 (ko) | 이차전지용 전해액 함침 시스템 및 이를 이용하는 전해액 함침 방법 | |
| CN113113629B (zh) | 一种双极板的密封工艺及其应用的双极板、燃料电池 | |
| WO2020123659A1 (en) | Hydraulic isostatic press processes for solid-state batteries | |
| US10177367B2 (en) | Method for producing surface discharge electrodes and semifinished product for carrying out the method | |
| CN102832361B (zh) | 托架 | |
| CN114497870A (zh) | 一种电池组均衡加压设备、电池组制备方法及电池模组 | |
| JP2022511920A (ja) | 油圧により等方圧が加えられるバッテリモジュール | |
| CN208385538U (zh) | 一种用于扣式锂二次电池制作的真空压平装置 | |
| WO2009121225A1 (zh) | 柱型铅蓄电池 | |
| US20240145754A1 (en) | Battery module manufacturing device and battery module manufacturing method | |
| CN113140844B (zh) | 薄膜器件封装头、装置、设备及封装方法 | |
| CN210142693U (zh) | 化成夹具 | |
| CN218569125U (zh) | 纽扣电池及电子设备 | |
| CN217891248U (zh) | 一款煅造碳质感的纹理面板 | |
| CN112687962B (zh) | 一种电池制备装置及电池制备方法 | |
| CN216820388U (zh) | 一种用于电源滤波器辅助灌封及平放的通用装置 | |
| CN110943196A (zh) | 一种锂电池注液方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |