用于制造基于芯片的超级电容器的喷墨打印机的精细控制

该协议克服了现有的固定尺寸超级电容器，并提供了一种通过精确喷墨打印生产自由形态超级电容器的方法。通过该协议，可以确保人力和物力资源的效率。此外，为用户提供喷墨打印机的软件控制方法可以帮助制造更精确的超级电容器。

该技术提供了一种处理喷墨打印机的方法，因此，该协议不仅可以用于生产超级电容器，还可以用于生产其他设备。在设计电化学双层电容器或EDLC的模式之前，首先运行CAD程序。转到程序窗口顶部的"文件"按钮，然后单击"新建"和"项目"按钮以形成新的项目文件。

要生成开发板文件，请按顺序单击"文件"、"新建"和"版块"按钮。在创建的电路板文件窗口的左上角，单击网格形状的网格按钮以设置网格大小，倍数和Alt值。将网格大小和Alt值从毫米更改为英寸，以便喷墨打印机可以读取PCB CAD图案Press Finest以进行微调。

设置参数后，以叉指形式设计集流体和EDLC线的图案。以矩形形式设计凝胶聚合物电解质或GPE，图案和集流体垫。对于三种类型的最终图案，例如导电线、EDLC 和 GPE，请按顺序单击"视图"和"图层设置"来设置三层。

通过按可见图层窗口左下角的新建图层按钮来创建新图层。在新图层的新窗口中，设置新图层的名称和颜色。为了在视觉上区分这些层，请将三个层的名称设置为集流体、EDLC 和 GPE，并通过单击"颜色"右侧的框来更改相应的颜色。

按屏幕左下角的行。要更改线条的粗细，请输入位于顶部中心的宽度值（以英寸刻度为单位）。然后，单击主字段并拖动以绘制线条。

要编辑线条的长度，请右键单击该行，然后单击底部的属性。在"从"和"到"字段中，输入起点和终点的 X 和 Y 值。对于图案的参考点，将左上角设置为 0， 0。

根据之前共享的信息绘制模式的其余部分。要将绘制的图案设置为所需的图层，请右键单击该图案，然后单击"属性"。然后，单击"图层"并选择所需的图层。

通过按主窗口左下角的 RECT，在 GPE 中绘制集流体焊盘的矩形图案。单击并拖动先前绘制的图案所在的屏幕。接下来，右键单击矩形曲面，然后单击底部的"属性"。

分别在"从"和"到"字段中输入矩形的左上角和右下角的 X，Y 值。如前所述，将矩形设置为所需的图层。在将设计图案的CAD文件转换为Gerber文件格式之前，请单击文件并保存，以brd格式保存电路板文件。

保存文件后，单击窗口顶部的"文件"选项卡，然后单击"CAM 处理器"。要创建所需图层的 Gerber 文件，请通过按减号删除子列表（如顶部铜和底部铜）来修改输出文件的 Gerber 选项卡下的项目。按加号并单击"新建 Gerber 输出"以创建 Gerber 输出。

在屏幕右侧，通过按右侧的齿轮将"名称"和"功能"中的图层名称设置为"铜色"。然后，将"层类型"设置为"顶部"，并按顺序将集流体、EDLC 和 GPE 的 Gerber 层号设置为 L1、L2 和 L3。在 Gerber 文件底部的"图层"窗口中，单击左下角的"编辑图层"以选择每个所需的图层。

要设置要创建的输出文件的名称，请将窗口底部的 Output 的 Gerber 文件名设置为 prefix/name.gbr。最后，单击窗口左上角的"保存作业"以保存设置。单击右下角的"处理作业"以创建 Gerber 文件。

要设置喷墨打印机软件参数，请运行打印机程序，然后单击"打印"按钮，选择"简单"，然后选择"柔性导电墨水"。通过单击选择文件按钮上传设计模式的 Gerber 文件。选择并打开导电线路的 Gerber 文件。

单击"下一步"按钮，如黄色框所示。接下来固定PCB板并安装探头。完成后，通过单击"轮廓"按钮通过探头调整PCB打印机的零点。

通过拖动并单击"轮廓"按钮在屏幕上移动图案图像。检查探头是否通过所需路径移动。然后，点击 下一页 标签。

单击探头以测量基板的高度，以检查基板是否平坦。高度测量完成后，取下探头并将墨盒插入墨水分配器，并连接内径为230微米的喷嘴以准备分配器。安装用于导电线、EDLC 和 GPE 的墨水分配器后，通过按下校准按钮，同时调整每种墨水的参数来打印样品图案。

目视检查打印结果并记录每种墨水的参数值。在按下"开始"按钮打印导电线的设计图案之前，使用沾有乙醇的清洁湿巾擦除样品打印图案。打印后，翻转电路板并在180摄氏度下固化导电线30分钟，然后测量基板和导电线的总重量。

在打印机程序的"开始"屏幕上，选择"对齐"选项，加载 EDLC 线型文件，然后单击"下一步"。确保通过两个对准点检测导电线的位置，以对齐EDLC线和导电线的图案位置。然后，移动到随机点并检查位置是否正确。

测量导电管路的整体高度，通过单击"探头"按钮检查导管线上方分配器喷嘴的高度。更改 EDLC 油墨的软件参数值。完成后，打印示例图案以检查软件参数值是否合适。

稍后，使用沾有乙醇的清洁湿巾擦除样品打印图案，通过按"开始"按钮打印EDLC行。对喷墨打印的超级电容器设备执行电化学测量。单击"应用于 Ch"并运行循环伏安法测试的序列文件以获取结果。

单击"应用于 Ch"并运行恒电流充电/放电测试的序列文件以获得结果。单击"应用于 Ch"并运行电化学阻抗谱测试的序列文件以获取结果。采用扫描电子显微镜分析了导电油墨和EDLC油墨的结构性能.

导电油墨很好地居中，形成连续的导电路径。油墨的所有成分都分散得很好，没有可见的元素可能导致印刷过程中堵塞。报道了EDLC油墨的流变特性，并观察到油墨的粘度随剪切时间的增加而增加，表明剪切增稠行为没有任何应力引起的结构延伸，拉伸或重排。

在这项研究中，成功获得了印刷的超级电容器。打印质量被认为是好的。如果印刷的图案有较少或没有缺陷，具有最小的表面粗糙度和均匀的厚度。

以每分钟至少100毫米的进纸率打印结果显示，线条均匀，没有明显的断开。当进纸速率最大为每分钟600毫米时，总打印时间缩短。与以每分钟500毫米的进给率打印的结果相比，由于分配器快速移动，以每分钟600毫米形成的线被切断或开裂。

每分钟300毫升的进给速度对于适当的印刷时间和防止开裂形成是最佳的。检查打印结果，以检查踢球中的相应变化。当踢得太低时，所有线路都断开了。

然而，高踢时的高压造成了瓶颈，导致喷嘴堵塞。在适当的踢值下，管路不会断裂，喷嘴不会堵塞。通过软件参数控制可以实现更精确的打印，使许多研究人员能够在各个领域的最佳条件下使用喷墨打印。