[發(fā)明專利]一種納米電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811475690.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109786804B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮啟勇;鄭偉;孫志勇
• 申請（專利權(quán)）人: 山東康洋電源有限公司
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M4/505;H01M4/583;H01M4/62;H01M50/411
• 代理公司: 濟(jì)南舜昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 37249
• 代理人: 宋玉霞

本發(fā)明涉及電動(dòng)電池的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種納米電池。該納米電池，包括正極、負(fù)極、聚合物隔離膜、電解質(zhì)、殼體，將正極活性物質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)，采用錳酸鋰，并增加了導(dǎo)電石墨和納米碳的用量，將負(fù)極的組分也進(jìn)行改進(jìn)，采用天然石墨，并增加了導(dǎo)電石墨的用量，對于聚合物隔離膜也進(jìn)行改進(jìn)，采用將納米電池中三者的組分用量進(jìn)行合理調(diào)整，提高了電池的性能，使電池容量提高20%左右，充放電性能提高30%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)電池的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種納米電池。

背景技術(shù)

納米電池即用納米材料（如納米MnO2,LiMn2O4,Ni(OH)2等）制作的電池，納米材料具有特殊的微觀結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能(如量子尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)和隧道量子效應(yīng)等。目前國內(nèi)技術(shù)成熟的納米電池是納米活性碳纖維電池。

納米電池由正負(fù)電極、電解質(zhì)、聚合物隔離膜組成，納米電池的負(fù)極材料是納米化的天然石墨，納米電池的正極是納米化材料，采用由PP和PE復(fù)合的多層微孔膜作為隔離膜，并在電解質(zhì)中加入導(dǎo)電的納米碳纖維。電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開，由納米石墨組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝。

該納米電池主要用于電動(dòng)汽車，電動(dòng)摩托車，電動(dòng)助力車上。該種電池可充電循環(huán)1000次，連續(xù)使用達(dá)10年左右一次充電只需20分鐘左右。

但是目前的納米電池存在的問題是，電壓低、比能量低、放電效率低等，然而目前有采用錳酸鋰與鎳鈷錳酸鋰混合作為電池的正極材料，存在的問題是，兩者混合后存在放電效率不穩(wěn)定的情況、電壓也容易出現(xiàn)波動(dòng)，因此，需要尋找一種性能穩(wěn)定，電壓高，放電效率好的納米電池。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了尋找一種性能穩(wěn)定，電壓高，放電效率好的納米電池。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種納米電池，包括正極、負(fù)極、聚合物隔離膜、電解質(zhì)、殼體，其特征在于，

正極由正極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑以及鋁箔組成，其中，正極活性物質(zhì)為錳酸鋰，粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯，導(dǎo)電劑為導(dǎo)電石墨和納米碳；正極各個(gè)組分的重量百分比為，錳酸鋰75-90%、導(dǎo)電石墨3-8%、納米碳5-10%、聚偏氟乙烯3-5%，余量為鋁箔；

負(fù)極由負(fù)極材料、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、增稠劑以及銅箔組成，其中，負(fù)極材料為天然石墨，粘結(jié)劑為丁苯橡膠，導(dǎo)電劑為導(dǎo)電石墨，增稠劑為羧甲基纖維素鈉；負(fù)極各個(gè)組分的重量百分比為，天然石墨90-92%、丁苯橡膠1-2%、導(dǎo)電石墨3-5%、羧甲基纖維素鈉1-2%，余量為銅箔；

聚合物隔離膜為纖維素膜、涂層處理的聚酯膜、聚酰亞胺膜或聚酰胺膜；

電解質(zhì)加入導(dǎo)電的納米碳纖維。

本發(fā)明的特點(diǎn)還有：

進(jìn)一步優(yōu)選，正極各個(gè)組分的重量百分比為，錳酸鋰80-85%、導(dǎo)電石墨4-6%、納米碳6-8%、聚偏氟乙烯3-5%，余量為鋁箔。

進(jìn)一步優(yōu)選，負(fù)極各個(gè)組分的重量百分比為，天然石墨90%、丁苯橡膠2%、導(dǎo)電石墨5%、羧甲基纖維素鈉1%，余量為銅箔。

進(jìn)一步優(yōu)選，聚合物隔離膜為纖維素膜或聚酰胺膜。

進(jìn)一步優(yōu)選，聚合物隔離膜為纖維素膜。

本發(fā)明的納米電池的制備方法具體如下：

（1）正極制備：按照上述重量比例關(guān)系稱取好原料，將錳酸鋰、導(dǎo)電石墨、納米碳混合均勻，得到混合液A備用；將聚偏氟乙烯加入N-甲基甲基吡咯烷酮中，在有循環(huán)水冷卻的條件下真空攪拌2小時(shí)，然后加入混合液A繼續(xù)攪拌5小時(shí)，然后過150目篩，得到漿料B，將漿料B在鋁箔上進(jìn)行正極涂布；