[发明专利]一种多层芯壳结构打印头及采用其打印微型器件的方法在审
申请号: | 201910857920.8 | 申请日: | 2019-09-10 |
公开(公告)号: | CN112549526A | 公开(公告)日: | 2021-03-26 |
发明(设计)人: | 段慧玲;周伟平;吕鹏宇;李锡英 | 申请(专利权)人: | 北京大学 |
主分类号: | B29C64/106 | 分类号: | B29C64/106;B29C64/209;H01M6/14;H01M10/058;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y80/00 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 方丁一 |
地址: | 100871*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 多层 结构 打印头 采用 打印 微型 器件 方法 | ||
1.一种多层芯壳结构打印头,包括多个依次连接的基本单元,每一所述基本单元包括:
第一中空部分(1),其贯通设于所述基本单元的中心;
第二中空部分(2),其通过截面为对称梯形的结构(4)与所述第一中空部分(1)隔开,并设于所述结构(4)的外围;
第三中空部分(3),其设于所述第一中空部分(1)、所述第二中空部分(2)以及结构(4)的下部;
其中,每一基本单元的第一中空部分(1)与上一基本单元的第三中空部分(3)对应连接。
2.根据权利要求1所述的打印头,所述第一中空部分(1)为圆柱体或长方体。
3.根据权利要求1所述的打印头,所述第二中空部分(2)的第一表面(201)和第二表面(202)的截面为漏斗形。
4.根据权利要求3所述的打印头,所述第一表面(201)与第二表面(202)平行。
5.根据权利要求1或2所述的打印头,所述第二中空部分(2)包括一进料口(203)。
6.根据权利要求1所述的打印头,采用3D打印技术打印所述打印头。
7.一种采用上述权利要求1~6任意一项所述打印头打印微型器件的方法,所述方法包括:
S1,根据所述待打印微型器件的尺寸设计并组装打印头,所述待打印微型器件包括N层结构,由内至外依次为第一层、第二层……、第N层,则所述打印头包括N-1个基本单元,从上到下依次为第一基本单元、第二基本单元……、第N-1基本单元;
S2,向所述第一基本单元的第一中空部分(1)注入制作所述第一层的材料,并向所述第一基本单元的第二中空部分(2)注入制作所述第二层的材料,以使在所述第一基本单元的第三中空部分(3)处形成内部为第一层外部为第二层的结构;
S3,向所述第二基本单元的第二中空部分(2)注入制作所述第三层的材料,以使在所述第二基本单元的第三中空部分(3)处形成由内到外依次为第一层、第二层和第三层的结构;以此方式,向所述第m基本单元的第二中空部分(2)注入制作所述第m+1层的材料,以使在所述第m基本单元的第三中空部分(3)处形成m+1层结构,直至生成所述N层结构,m小于等于N-1。
8.根据权利要求7所述的方法,所述待打印微型器件为电池,所述电池由内至外依次为正极(5)、隔膜层(6)、负极(7)以及包装层(8),所述打印头包括三个基本单元,从上到下依次为第一基本单元、第二基本单元以及第三基本单元。
9.根据权利要求8所述的方法,所述正极(5)和负极(7)材料为磷酸铁锂粉末或石墨中的一种、科琴黑或石墨烯或碳纳米管中的一种或多种、羟乙基纤维素以及去离子水组成的混合物。
10.根据权利要求7所述的方法,所述隔膜层(6)的材料为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和可溶性纤维素的混合物;所述包装层(8)的材料为聚二甲基硅氧烷与可溶性纤维素的混合物。
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