[發明專利]復合多孔電極、含有其的單電池和電池堆及其制備方法

有效

• 申請號: 201210247488.9
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102738473A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 湯浩;李婷;劉紅麗;謝光有;房紅琳;高艷
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88;H01M8/18;H01M8/24
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

1.一種復合多孔電極，其特征在于，所述復合多孔電極(3)包括多孔電極本體(3’)和形成于所述多孔電極本體(3’)孔隙內壁上的樹脂層，至少部分所述多孔電極本體(3’)的孔隙中具有可供電解液流通的通孔。

2.根據權利要求1所述的復合多孔電極，其特征在于，所述復合多孔電極(3)中各孔隙內壁上均粘附有所述樹脂層，所述樹脂層的總重量是所述復合多孔電極(3)總重量的0.1～10％。

3.根據權利要求1或2所述的復合多孔電極，其特征在于，所述樹脂層由熱塑性樹脂組合物或熱固性樹脂組合物形成，

所述熱塑性樹脂組合物包括熱塑性樹脂和重量含量為所述熱塑性樹脂組合物的0～25％的輔料；

所述熱固性樹脂組合物包括熱固性樹脂和重量含量為所述熱固性樹脂組合物的0～25％的輔料；

所述輔料為增強組分和/或功能性組分，所述增強組分為無機硅酸鹽顆粒、短纖維或蒙脫土，所述功能性組分為炭黑、碳納米管。

4.一種權利要求1至3中任一項所述的復合多孔電極的制備方法，其特征在于，將樹脂材料浸漬到多孔電極本體(3’)內部孔隙中，形成粘附在所述孔隙的內壁上的樹脂層。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述樹脂材料選自以下組合物的任意一種：

熱塑性樹脂組合物，包括熱塑性樹脂聚合物和重量含量為所述組合物的0～25％的輔料；

單體或預聚體組合物，包括熱塑性樹脂單體、熱塑性樹脂預聚體、熱固性樹脂單體和熱固性樹脂預聚體中的一種，以及重量含量為所述單體或預聚體組合物的0～25％的輔料，

所述輔料為增強組分和/或功能性組分，所述增強組分為無機硅酸鹽顆粒、短纖維或蒙脫土，所述功能性組分為炭黑、碳納米管。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，當所述樹脂材料為熱塑性樹脂組合物時，所述制備方法包括以下步驟：

A1、將所述樹脂材料溶解于溶劑中，形成所述樹脂材料的質量濃度為0.5～20％的樹脂材料溶液；

A2、將所述多孔電極本體(3’)浸入所述樹脂材料溶液中，使所述樹脂材料溶液浸漬到所述多孔電極本體(3’)的孔隙中；以及

A3、使所述多孔電極本體(3’)中的溶劑揮發，使樹脂材料粘附在所述多孔電極本體(3’)的孔隙的內壁上形成樹脂層，得到所述復合多孔電極(3)。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，當所述樹脂材料為所述單體或預聚體組合物，所述制備方法包括以下步驟：

B1、將所述單體或預聚體組合物溶解于溶劑中，形成所述單體或預聚體組合物的質量濃度為0.5～20％的單體或預聚體組合物溶液；

B2、將所述多孔電極本體(3’)浸入所述單體或預聚體組合物溶液中，使所述單體或預聚體組合物溶液浸漬到所述多孔電極本體(3’)的各孔隙中；

B3、使所述多孔電極本體(3’)的各孔隙中所述單體或預聚體組合物溶液的單體之間或預聚體之間發生聚合反應形成聚合物；以及

B4、使所述多孔電極本體(3’)中的溶劑、未反應的單體和未反應的預聚體揮發，所述聚合物在所述多孔電極本體(3’)的各孔隙的內壁上固化形成樹脂層，得到所述復合多孔電極(3)。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，

當所述單體或預聚體組合物包括熱塑性樹脂單體或預聚體時，所述步驟B1還包括將引發劑與所述單體或預聚體組合物一同溶解于溶劑中，形成單體或預聚體組合物溶液，所述引發劑的質量為所述單體或預聚體組合物質量的0.1％～1％；

當所述單體或預聚體組合物包括熱固性樹脂單體或預聚體時，所述步驟B1還包括將催化劑和/或固化劑與所述單體或預聚體組合物一同溶解于溶劑中，形成單體或預聚體組合物溶液，所述催化劑和/或固化劑的質量為所述樹脂單體或預聚物組合物質量的0.1％～1％。

9.一種液流單電池，包括多孔電極和集流板(2)，其特征在于，所述多孔電極為權利要求1至3中任一項所述的復合多孔電極(3)。

10.一種液流電池堆，包括至少一個液流單電池，其特征在于，所述液流單電池包括權利要求1至3中任一項所述的復合多孔電極(3)。