一种充电性可循环加热暖水宝的制作方法

本发明涉及暖水宝，尤其涉及一种充电性可循环加热暖水宝。

背景技术：

随着人们生活水平的逐步提高，更多的人对生活品质的要求越来越高，尤其在寒冷的冬天，都希望能有一个能随身携带且安全性好的暖水宝来暖手。

然而，相关技术中的暖水宝要么需要填充热水，要么不能循环使用。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种充电性可循环加热暖水宝，以解决上述技术问题。

本发明的实施例中提供了一种充电性可循环加热暖水宝，包括水袋主体、设置于水袋主体内部的加热层、设置于水袋主体外表面的开关、设置于水袋主体一端的控制模块、蓄电池和插座；控制模块与加热层和蓄电池连接；插座与蓄电池电源输出端连接。

本发明的上述实施例提供的一种充电性可循环加热暖水宝的结构设置合理，可以循环充电加热，从而解决了上述技术问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝的固态薄膜电池的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

薄膜电池以其超薄，可集成，可弯曲等特性，成为了目前最优的选择。薄膜电极不含导电剂和粘合剂，可以被视为一种仅含有被研究材料的“纯物质”体系。

薄膜电池性能指标包括工作电压、最大电流密度、容量和循环稳定性等等。工作电压由正负极材料的性质决定。电池最重要的性能指标时放电容量，它主要与电池的电极体积与质量有关。

目前微型离子电池一般都制成薄膜电池的形式，厚度一般小于0.1mm，利用磁控溅射、化学气相沉积等技术，制成各种二维形状的全固态锂离子电池，就能够方便的与各种微电子设备集成在一起。

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

应用场景1

图1是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝，如图1所示，包括水袋主体1、设置于水袋主体1内部的加热层2、设置于水袋主体1外表面的开关3、设置于水袋主体1一端的控制模块5、蓄电池4和插座6；控制模块5与加热层2和蓄电池4连接；插座6与蓄电池4电源输出端连接。

本发明的上述实施例提供的一种充电性可循环加热暖水宝的结构设置合理，可以循环充电加热，从而解决了上述技术问题。

优选地，开关3为工作档、关闭档。

优选地，水袋主体1的长度为20～30cm，宽15～20cm，厚度问5～10cm。

优选地，水袋主体1的长度为25cm，宽15cm，厚度问5cm。

图2是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝的薄膜电池的制备方法的工艺流程图。参照图2，所述薄膜电池的制备方法包括以下步骤：

A，清洗基片，将玻璃片用铬酸洗液浸泡过夜，然后采用自来水、去离子水和超纯水依次冲洗干净，在30±5℃下超声1h，然后用超纯水洗净在红外灯下烘干备用；

B，将10g～15g LiOH、C_O2O₃和Ta₂O₅粉末分别过250目筛和300目筛，得到颗粒粒径大小为300目～250目之间的上述粉末；

C，将经过S2处理过的上述粉末按照3:5:2的重量比例混合后得到粉末A，将粉末A与过280目筛的葡萄糖粉末按照3:1的比例混合均匀，在陶瓷纤维马弗炉中于1200℃恒温条件下固相反应24～36h，升温速率为10℃/min，然后置于25±5℃下冷却；冷却后的粉末加入100ml去离子水，常温下超声分散20～30min，转速为1000rpm/min离心10min，将得到的离心产物置于-50℃下冷冻干燥5～10h，得到粉末B；

D，将经过S3处理的粉末B中加入1～2g的超活性纳米二氧化钛粉末和适量甘油，经过研磨后，再加入2～3g纳米铁粉末，加入适量污水乙醇搅拌均匀后，在压片机上制成直径为20～40mm的薄片，将上述薄片置于电弧炉中于3000℃下烧结1h；

E，将经过S4处理的薄片用XRD分析，得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅经过紫外线处理后得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶材，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅放置于密封袋中置于通风环境中；

F，将10～15g Li₃P0₄置于高温电弧炉中2000℃条件下烧结6h；经过研磨后压成直径为20～40mm的薄片，再置于高温电弧炉中1800℃条件下烧结4h，经过紫外灯照射后即可得到Li₃PO₄靶材；

G，固态薄膜锂电池的制备，用铁靶和磁控溅射法在氩气气氛中沉积铁薄膜作为集电极，铁靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为200-300nm；用LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶和磁控溅射法沉积LiCo_2.4Ta_2.2O₅正极薄膜，LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为100-200nm；用Li3PO4靶和磁控溅射法在氮气气氛下沉积LiPON固态电解质薄膜，Li3PO4靶与基片的距离为3-5cm，沉积的薄膜厚度为100～200nm；用金属锂片和真空热蒸发法在负压为0.1KPa～0.15KPa条件下沉积金属锂薄膜，沉积的薄膜厚度为1～1.5μm；

H，用光敏胶在紫外灯下封装即得全固态电池。

实验测试：

在100μA的电流下对上述全固态薄膜电池进行恒流充放电测试，最初放电比容量为195.8～197.6mAh/g，经过100次循环后，降到195.6～197.5mAh/g，容量保持率为96.5％～97.8％。

测试结果表明，该电池具有非常好的循环稳定性和较高的放电比容量。

应用场景2

图1是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝，如图1所示，包括水袋主体1、设置于水袋主体1内部的加热层2、设置于水袋主体1外表面的开关3、设置于水袋主体1一端的控制模块5、蓄电池4和插座6；控制模块5与加热层2和蓄电池4连接；插座6与蓄电池4电源输出端连接。

本发明的上述实施例提供的一种充电性可循环加热暖水宝的结构设置合理，可以循环充电加热，从而解决了上述技术问题。

优选地，开关3为工作档、关闭档。

优选地，水袋主体1的长度为20～30cm，宽15～20cm，厚度问5～10cm。

优选地，水袋主体1的长度为25cm，宽15cm，厚度问5cm。

图2是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝的薄膜电池的制备方法的工艺流程图。参照图2，所述薄膜电池的制备方法包括以下步骤：

所述的固态薄膜电池通过以下步骤制备而成：

A，清洗基片，将玻璃片用铬酸洗液浸泡过夜，然后采用自来水、去离子水和超纯水依次冲洗干净，在30±5℃下超声1h，然后用超纯水洗净在红外灯下烘干备用；

B，将10g～15g LiOH、C_O2O₃和Ta₂O₅粉末分别过250目筛和300目筛，得到颗粒粒径大小为300目～250目之间的上述粉末；将各个化合物的粒径控制在一个稳定的范围内，有助于制备而成的薄膜电池的稳定性；

C，将经过S2处理过的上述粉末按照3:5:2的重量比例混合后得到粉末A，将粉末A与过280目筛的葡萄糖粉末按照3:1的比例混合均匀，在陶瓷纤维马弗炉中于1200℃恒温条件下固相反应24～36h，升温速率为10℃/min，然后置于25±5℃下冷却；冷却后的粉末加入100ml去离子水，常温下超声分散20～30min，转速为1000rpm/min离心10min，将得到的离心产物置于-50℃下冷冻干燥5～10h，得到粉末B；

D，将经过S3处理的粉末B中加入1～2g的超活性纳米二氧化钛粉末和适量甘油，经过研磨后，再加入2～3g纳米铁粉末，加入适量污水乙醇搅拌均匀后，在压片机上制成直径为20～40mm的薄片，将上述薄片置于电弧炉中于3000℃下烧结1h；

E，将经过S4处理的薄片用XRD分析，得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅经过紫外线处理后得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶材，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅放置于密封袋中置于通风环境中；

F，将10～15g Li₃P0₄置于高温电弧炉中2000℃条件下烧结6h；经过研磨后压成直径为20～40mm的薄片，再置于高温电弧炉中1800℃条件下烧结4h，经过紫外灯照射后即可得到Li₃PO₄靶材；

G，固态薄膜锂电池的制备，用铁靶和磁控溅射法在氩气气氛中沉积铁薄膜作为集电极，铁靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为200nm；用LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶和磁控溅射法沉积LiCo_2.4Ta_2.2O₅正极薄膜，LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为100nm；用Li3PO4靶和磁控溅射法在氮气气氛下沉积LiPON固态电解质薄膜，Li3PO4靶与基片的距离为3-5cm，沉积的薄膜厚度为200nm；用金属锂片和真空热蒸发法在负压为0.1KPa条件下沉积金属锂薄膜，沉积的薄膜厚度为1μm；

H，用光敏在紫外灯下封装或者其他常规技术封装即得全固态薄膜电池。

实验测试：

在100μA的电流下对上述全固态薄膜电池进行恒流充放电测试，最初放电比容量为195.8mAh/g，经过100次循环后，降到195.6mAh/g，容量保持率为96.5％。

测试结果表明，该电池具有非常好的循环稳定性和较高的放电比容量。

应用场景3

图1是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝，如图1所示，包括水袋主体1、设置于水袋主体1内部的加热层2、设置于水袋主体1外表面的开关3、设置于水袋主体1一端的控制模块5、蓄电池4和插座6；控制模块5与加热层2和蓄电池4连接；插座6与蓄电池4电源输出端连接。

本发明的上述实施例提供的一种充电性可循环加热暖水宝的结构设置合理，可以循环充电加热，从而解决了上述技术问题。

优选地，开关3为工作档、关闭档。

优选地，水袋主体1的长度为20～30cm，宽15～20cm，厚度问5～10cm。

优选地，水袋主体1的长度为25cm，宽15cm，厚度问5cm。

图2是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝的薄膜电池的制备方法的工艺流程图。参照图2，所述薄膜电池的制备方法包括以下步骤：

所述的固态薄膜电池通过以下步骤制备而成：

A，清洗基片，将玻璃片用铬酸洗液浸泡过夜，然后采用自来水、去离子水和超纯水依次冲洗干净，在30±5℃下超声1h，然后用超纯水洗净在红外灯下烘干备用；

B，将10g～15g LiOH、C_O2O₃和Ta₂O₅粉末分别过250目筛和300目筛，得到颗粒粒径大小为300目～250目之间的上述粉末；将各个化合物的粒径控制在一个稳定的范围内，有助于制备而成的薄膜电池的稳定性；

C，将经过S2处理过的上述粉末按照3:5:2的重量比例混合后得到粉末A，将粉末A与过280目筛的葡萄糖粉末按照3:1的比例混合均匀，在陶瓷纤维马弗炉中于1200℃恒温条件下固相反应24～36h，升温速率为10℃/min，然后置于25±5℃下冷却；冷却后的粉末加入100ml去离子水，常温下超声分散20～30min，转速为1000rpm/min离心10min，将得到的离心产物置于-50℃下冷冻干燥5～10h，得到粉末B；

D，将经过S3处理的粉末B中加入1～2g的超活性纳米二氧化钛粉末和适量甘油，经过研磨后，再加入2～3g纳米铁粉末，加入适量污水乙醇搅拌均匀后，在压片机上制成直径为20～40mm的薄片，将上述薄片置于电弧炉中于3000℃下烧结1h；

E，将经过S4处理的薄片用XRD分析，得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅经过紫外线处理后得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶材，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅放置于密封袋中置于通风环境中；

F，将10～15g Li₃P0₄置于高温电弧炉中2000℃条件下烧结6h；经过研磨后压成直径为20～40mm的薄片，再置于高温电弧炉中1800℃条件下烧结4h，经过紫外灯照射后即可得到Li₃PO₄靶材；

G，固态薄膜锂电池的制备，用铁靶和磁控溅射法在氩气气氛中沉积铁薄膜作为集电极，铁靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为220nm；用LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶和磁控溅射法沉积LiCo_2.4Ta_2.2O₅正极薄膜，LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为130nm；用Li3PO4靶和磁控溅射法在氮气气氛下沉积LiPON固态电解质薄膜，Li3PO4靶与基片的距离为3-5cm，沉积的薄膜厚度为130nm；用金属锂片和真空热蒸发法在负压为0.12KPa条件下沉积金属锂薄膜，沉积的薄膜厚度为1.2μm；

H，用光敏在紫外灯下封装或者其他常规技术封装即得全固态薄膜电池。

实验测试：

在100μA的电流下对上述全固态薄膜电池进行恒流充放电测试，最初放电比容量为196.8mAh/g，经过100次循环后，降到196.6mAh/g，容量保持率为96.8％。

测试结果表明，该电池具有非常好的循环稳定性和较高的放电比容量。

应用场景4

图1是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝，如图1所示，包括水袋主体1、设置于水袋主体1内部的加热层2、设置于水袋主体1外表面的开关3、设置于水袋主体1一端的控制模块5、蓄电池4和插座6；控制模块5与加热层2和蓄电池4连接；插座6与蓄电池4电源输出端连接。

本发明的上述实施例提供的一种充电性可循环加热暖水宝的结构设置合理，可以循环充电加热，从而解决了上述技术问题。

优选地，开关3为工作档、关闭档。

优选地，水袋主体1的长度为20～30cm，宽15～20cm，厚度问5～10cm。

优选地，水袋主体1的长度为25cm，宽15cm，厚度问5cm。

图2是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝的薄膜电池的制备方法的工艺流程图。参照图2，所述薄膜电池的制备方法包括以下步骤：

所述的固态薄膜电池通过以下步骤制备而成：

A，清洗基片，将玻璃片用铬酸洗液浸泡过夜，然后采用自来水、去离子水和超纯水依次冲洗干净，在30±5℃下超声1h，然后用超纯水洗净在红外灯下烘干备用；

B，将10g～15g LiOH、C_O2O₃和Ta₂O₅粉末分别过250目筛和300目筛，得到颗粒粒径大小为300目～250目之间的上述粉末；将各个化合物的粒径控制在一个稳定的范围内，有助于制备而成的薄膜电池的稳定性；

C，将经过S2处理过的上述粉末按照3:5:2的重量比例混合后得到粉末A，将粉末A与过280目筛的葡萄糖粉末按照3:1的比例混合均匀，在陶瓷纤维马弗炉中于1200℃恒温条件下固相反应24～36h，升温速率为10℃/min，然后置于25±5℃下冷却；冷却后的粉末加入100ml去离子水，常温下超声分散20～30min，转速为1000rpm/min离心10min，将得到的离心产物置于-50℃下冷冻干燥5～10h，得到粉末B；

D，将经过S3处理的粉末B中加入1～2g的超活性纳米二氧化钛粉末和适量甘油，经过研磨后，再加入2～3g纳米铁粉末，加入适量污水乙醇搅拌均匀后，在压片机上制成直径为20～40mm的薄片，将上述薄片置于电弧炉中于3000℃下烧结1h；

E，将经过S4处理的薄片用XRD分析，得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅经过紫外线处理后得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶材，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅放置于密封袋中置于通风环境中；

F，将10～15g Li₃P0₄置于高温电弧炉中2000℃条件下烧结6h；经过研磨后压成直径为20～40mm的薄片，再置于高温电弧炉中1800℃条件下烧结4h，经过紫外灯照射后即可得到Li₃PO₄靶材；

G，固态薄膜锂电池的制备，用铁靶和磁控溅射法在氩气气氛中沉积铁薄膜作为集电极，铁靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为200-300nm；用LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶和磁控溅射法沉积LiCo_2.4Ta_2.2O₅正极薄膜，LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为150nm；用Li3PO4靶和磁控溅射法在氮气气氛下沉积LiPON固态电解质薄膜，Li3PO4靶与基片的距离为3-5cm，沉积的薄膜厚度为150nm；用金属锂片和真空热蒸发法在负压为0.13KPa条件下沉积金属锂薄膜，沉积的薄膜厚度为1.4μm；

H，用光敏在紫外灯下封装或者其他常规技术封装即得全固态薄膜电池。

实验测试：

在100μA的电流下对上述全固态薄膜电池进行恒流充放电测试，最初放电比容量为197.2mAh/g，经过100次循环后，降到197.0mAh/g，容量保持率为97.5％。

测试结果表明，该电池具有非常好的循环稳定性和较高的放电比容量。

应用场景5

图1是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝，如图1所示，包括水袋主体1、设置于水袋主体1内部的加热层2、设置于水袋主体1外表面的开关3、设置于水袋主体1一端的控制模块5、蓄电池4和插座6；控制模块5与加热层2和蓄电池4连接；插座6与蓄电池4电源输出端连接。

本发明的上述实施例提供的一种充电性可循环加热暖水宝的结构设置合理，可以循环充电加热，从而解决了上述技术问题。

优选地，开关3为工作档、关闭档。

优选地，水袋主体1的长度为20～30cm，宽15～20cm，厚度问5～10cm。

优选地，水袋主体1的长度为25cm，宽15cm，厚度问5cm。

图2是根据一示例性实施例示出的一种充电性可循环加热暖水宝的薄膜电池的制备方法的工艺流程图。参照图2，所述薄膜电池的制备方法包括以下步骤：

所述的固态薄膜电池通过以下步骤制备而成：

A，清洗基片，将玻璃片用铬酸洗液浸泡过夜，然后采用自来水、去离子水和超纯水依次冲洗干净，在30±5℃下超声1h，然后用超纯水洗净在红外灯下烘干备用；

B，将10g～15g LiOH、C_O2O₃和Ta₂O₅粉末分别过250目筛和300目筛，得到颗粒粒径大小为300目～250目之间的上述粉末；将各个化合物的粒径控制在一个稳定的范围内，有助于制备而成的薄膜电池的稳定性；

C，将经过S2处理过的上述粉末按照3:5:2的重量比例混合后得到粉末A，将粉末A与过280目筛的葡萄糖粉末按照3:1的比例混合均匀，在陶瓷纤维马弗炉中于1200℃恒温条件下固相反应24～36h，升温速率为10℃/min，然后置于25±5℃下冷却；冷却后的粉末加入100ml去离子水，常温下超声分散20～30min，转速为1000rpm/min离心10min，将得到的离心产物置于-50℃下冷冻干燥5～10h，得到粉末B；

D，将经过S3处理的粉末B中加入1～2g的超活性纳米二氧化钛粉末和适量甘油，经过研磨后，再加入2～3g纳米铁粉末，加入适量污水乙醇搅拌均匀后，在压片机上制成直径为20～40mm的薄片，将上述薄片置于电弧炉中于3000℃下烧结1h；

E，将经过S4处理的薄片用XRD分析，得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅经过紫外线处理后得到LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶材，将LiCo_2.4Ta_2.2O₅放置于密封袋中置于通风环境中；

F，将10～15g Li₃P0₄置于高温电弧炉中2000℃条件下烧结6h；经过研磨后压成直径为20～40mm的薄片，再置于高温电弧炉中1800℃条件下烧结4h，经过紫外灯照射后即可得到Li₃PO₄靶材；

G，固态薄膜锂电池的制备，用铁靶和磁控溅射法在氩气气氛中沉积铁薄膜作为集电极，铁靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为300nm；用LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶和磁控溅射法沉积LiCo_2.4Ta_2.2O₅正极薄膜，LiCo_2.4Ta_2.2O₅靶与基片的距离为3～5cm，沉积的薄膜厚度为200nm；用Li3PO4靶和磁控溅射法在氮气气氛下沉积LiPON固态电解质薄膜，Li3PO4靶与基片的距离为3-5cm，沉积的薄膜厚度为200nm；用金属锂片和真空热蒸发法在负压为0.15KPa条件下沉积金属锂薄膜，沉积的薄膜厚度为1.5μm；

H，用光敏在紫外灯下封装或者其他常规技术封装即得全固态薄膜电池。

实验测试：

在100μA的电流下对上述全固态薄膜电池进行恒流充放电测试，最初放电比容量为197.6mAh/g，经过100次循环后，降到197.5mAh/g，容量保持率为97.8％。

测试结果表明，该电池具有非常好的循环稳定性和较高的放电比容量。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。