[實用新型]活性納米碳纖素真空鍍膜電極高分子高能電池

有效

• 申請號: 201521134359.4
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN205282584U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 李連博;劉洪立
• 申請（專利權）人: 李連博;劉洪立
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M4/64;H01M4/04
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

技術領域

本實用新型涉及一種納米碳纖素真空鍍膜改變極板性狀的大容量高分子蓄電池，具體為活性納米碳纖素鋁銅網柵真空鍍膜電極高能電池，屬于電化學蓄電池技術領域。

背景技術

鋰電池做為相對成熟的綠色能源，是目前電動汽車，電動自行車等能源載體的核心部件，受到廣大車企和用戶們越來越多的青睞和關注。但是鋰電池目前仍面臨諸多問題。其中最主要的問題是電池的容量和穩定性。在鋰電池陽極中常用的為石墨、鈷酸鋰等。也有用石墨做負極活性物質的。在已有的蓄電池包括鋰電池在內的都有許多缺陷和不足。其一是充電時間過長，長達2~8小時，最快也要20分鐘，使蓄電池的實際應用受到極大限制。主要原因是極板比表面積小造成的。大電流充電時會造成極板熱效應，使電池變形、炸裂而失效。大電流放電導致電壓降低，容量也隨放電電流的增大而降低。其次，比能量太低，致使其重量太重、太笨，限制了機械運載工具的有效載荷，從而限制了續航里程和能源設備的有效工作時間。第三，鋰離子電池的電極主要依靠涂布技術完成制備也受到了越來越多的關注。這些過程主要用到N—甲基咯烷酮（N—methYi—Z—pyrrolidone下文簡稱NMP）作為溶劑。一般正極使用鋁箔作為金屬集流體，負極采用銅箔作為金屬集流體。但其本身不提供任何容量，是無效質量，還降低了鋰電池能量密度20~30%。但對于金屬集流體作為電極基體，提供導電的支撐作用。也是鋰電池不可缺少的部件。然而這些材料構成的正負極在充放電期間電極的膨脹和收縮，隨著充放電無限循環將會發生破碎金屬顆粒的這些不利因素，也導致鋰電池充放電循環壽命大大縮短。

發明內容

實用新型目的：本實用新型提供一種活性納米碳纖素鋁銅網柵真空鍍膜電極高能電池，其目的是解決以往所存在的問題。

技術方案：本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種活性納米碳纖素真空鍍膜電極高分子高能電池,其特征在于：該電池包括電池槽、正極網柵、負極網柵和隔膜；正極網柵、負極網柵和隔膜設置在電池槽內，隔膜設置在正極網柵、負極網柵之間，隔膜與正極網柵和負極網柵之間形成的空間內設置有固化電解液，在電池槽的上端設置有封閉電池的槽蓋，在正電極觸點和負極電極觸點，正電極觸點連接正極網柵，負極電極觸點連接負極網柵。

正極網柵由鋁箔打微孔構成或鋁箔篩網構成；負極網柵由銅箔打微孔或銅箔篩網構成。

在正極網柵和負極網柵的外圍均設置有活性納米碳纖素層。

活性納米碳纖素層的活性納米碳纖素直徑為25~90nm，長度為180~350nm。

隔膜上設置有納米級微孔。

正負極網柵與隔膜間具有使其成為大電容的小間距。

優點及效果：本實用新型提供一種活性納米碳纖素鋁銅網柵真空鍍膜電極高能電池，整個電池元部件都裝在電池槽中，電池槽上面有槽蓋，起到封閉電池的作用，電池槽內裝有正極網柵、負極網柵和隔膜，隔膜的周圍有固化電解液，在槽蓋上面有正電極觸點，與里面的正極網柵相焊接。負極電極觸點與里邊的負極網柵相焊接。

本實用新型可以用大電流充電，可以大大縮短充電時間，比能量高，可以大大降低電池重量，改變極板性狀，變革涂布工藝水平，更換正負極涂層材質用納米級碳纖素，增大比面積，提高電池功率容量。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為正負極網柵結構圖；

圖3為正負極結構圖；

圖4為本實用新型的等效電路圖。

1、電池槽；2、電池槽蓋；3、正極網柵；4、負極網柵；5、隔膜；6、固化電解液；7、正電極觸頭；8、負電極觸頭；9、活性納米碳纖素層；10、網柵孔。

具體實施方式：下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：