[發明專利]一種高能鈉氯中溫熱電池制備方法

有效

• 申請號: 201610271974.2
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN105742663B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 曹秀峰
• 申請（專利權）人: 南充市世進地暖科技有限公司
• 主分類號: H01M6/36
• 分類號: H01M6/36
• 代理公司: 南充聚力三新專利代理有限責任公司51207
• 代理人: 許祥述

技術領域

本發明涉及一種高能、環保儲能氧化還原電池技術領域，尤其是一種高能鈉氯中溫熱電池的制備方法。

背景技術

由于石油資源日趨短缺，燃燒石油的內燃機尾氣排放對環境的污染越來越嚴重，因此人們投入較大的人力、物力進行替代內燃機的新型能源裝置研發，燃料電池、化學電池產品及應用開發取得了一定成效。但目前化學生產電池污染環境，工藝過程復雜，化學電池在使用中容易產生各單體電池電壓不均一，時有大電流放電，導致使用壽命短，溫度特性差，系統復雜，造價高昂等致命弱點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有國外鈉離子電池制備工藝技術的不足，提供一種有效提高電池儲能量和充放電速度，減少工藝流程，縮短了制造時間，使電池更加安全的高能鈉氯中溫熱電池的制備方法。本發明包括不銹鋼卡、正極電極、負極電極、聚酰亞胺芳綸材料，其特征在于：其制備方法按下列步驟進行

（1）制備鈉氯熱電池正極材料，先制作NaAlCl₄中溫離子液體熔鹽，將分析純AlCl₃放入微波攪拌機中，加熱至170℃形成AlCl₃熔鹽，按摩爾比1:1加入分析純NaCl，按每分鐘5℃速度逐漸加熱攪拌反應1h到270℃—350℃，再按NaCl:Ni=1:1摩爾比例混合分析純NaCl和氣相沉積金屬Ni粉，按混合物與NaAlCl₄質量比4:1加入到微波攪拌機中，攪拌6h制備成NaAlCl₄、NaCl、Ni熔溶混合中溫膠體，將低密度石墨氈浸漬擠壓于中溫膠體中復合6s，從微波攪拌機中提出浸漬擠壓石墨氈降溫冷卻后即為載體的固體極片，經剪切機剪切成設計尺寸正極片，通過不銹鋼卡子卡住復合石墨氈上口邊緣，兩者復合成一體，卡子作電極的引出電極；

（2）制備鈉氯熱電池負極材料， 將乙醇加入到微波攪拌機中，升溫至50℃，按Na₂CO₃:乙醇摩爾比濃度為1：3摩爾比緩慢加入Na₂CO₃，溶解制成Na₂CO₃溶膠，再將石墨氈浸漬擠壓于溶膠中復合6s，Na₂CO₃進入石墨氈孔中，提出復合好的石墨氈放入微波干燥箱中使乙醇、水蒸發，將復合石墨氈經剪切機剪切成設計尺寸的極片，用不銹鋼卡子卡住復合石墨氈上口邊緣并與不銹鋼卡復合成初級極片備用，將摩爾比濃度30.3%分析純硝酸鋁、硝酸鋯、硝酸鈉、氧化硅、鈦酸四丁脂分別加入50℃乙醇溶液的微波攪拌機中溶解于乙醇溶液中，用氨水和HNO₃調節PH值到6，攪拌反應時間24h制成單組分溶膠，按硝酸鋁、硝酸鋯、硝酸鈉、氧化硅、鈦酸四丁脂按摩爾比為4:2:1:1:1配制成五組分溶膠攪拌反應時間6h，將制成的初級極片浸漬五組分溶膠中復合，使溶膠滲透于石墨氈孔內，從微波攪拌機中提出復合好的石墨氈自然干燥2天，干燥后送入微波燒結爐中在600℃焙燒2h，后以2℃/分鐘速度升溫到1054℃時，恒溫1H后再以2℃/分鐘速度升溫到1200℃焙燒2h制成Naβ”—Al₂O₃陶瓷膜，然后自然冷卻至常溫，出爐后真空保存備用；

（3）鈉氯中溫單體熱電池封裝，將正負極片按單體電壓和容量設計要求正負極片交叉疊在一起，用芳綸纖維纏繞固定好后，焊接好正負極集流條，將聚酰亞胺/芳香二酸酐/芳香二胺按1：1：1摩爾比例加入低沸點甲醇溶液，甲醇溶劑與混合物的質量比為1：1，在微波加熱攪拌機中，按5℃/分鐘速度加熱到450℃恒溫，使聚酰亞胺/芳香二酸酐/芳香二胺充分溶解聚合，獲得熱固性聚酰亞胺溶液成為封裝的預混料，將固定好的單體電池放入預混料中浸漬5s后取出，然后自然冷卻備用；