[發(fā)明專利]一種結(jié)晶水電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811644220.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109713305B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張漢平;程春雷;張圣景;王亮;周佩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/60
• 分類號(hào): H01M4/60;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/052;H01M10/058
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

1.一種結(jié)晶水電池，其特征在于：所述電池包括正極、負(fù)極和隔膜；所述的正極以結(jié)晶水合物作為正極活性物質(zhì)；

所述的負(fù)極以活潑金屬的單質(zhì)、混合物或其合金作為負(fù)極活性物質(zhì)；

所述的隔膜為多孔態(tài)膜、凝膠態(tài)膜、全固態(tài)膜中的任意一種；

所述正極活性物質(zhì)為十八水合硫酸鋁、十水合碳酸鈉、七水合硫酸鎂中的任意一種，或者為十八水合硫酸鋁與七水合硫酸鎂的混合物。

2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶水電池，其特征在于：所述的正極還包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和集流體；所述正極是由所述活性材料物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的混合物負(fù)載于集流體上而形成。

3.如權(quán)利要求2所述的結(jié)晶水電池，其特征在于：所述的導(dǎo)電劑為碳、金屬、導(dǎo)電高聚物材料中的任一種；所述的碳、金屬、導(dǎo)電高聚物材料為片狀、棒狀、箔狀、網(wǎng)狀、塊狀、纖維狀、顆粒狀或多孔狀中的任意一種或多種；所述的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、羧甲基纖維素鈉、聚四氟乙烯、丁苯橡膠、聚乙烯醇、聚氨酯、氟化橡膠、聚乙烯中任意一種或多種；所述的集流體材質(zhì)為碳、導(dǎo)電聚合物、金屬單質(zhì)或合金中的任意一種，所述集流體形態(tài)為片狀、箔狀、網(wǎng)狀、塊狀、纖維狀或多孔狀中任意一種。

4.如權(quán)利要求2所述的結(jié)晶水電池，其特征在于：所述的負(fù)極活性物質(zhì)中，單質(zhì)為鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣中的任意一種；所述混合物為鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣中的任意兩種或多種混合組成；所述的合金為鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣中的任意一種或多種與鋁、鋅及過(guò)渡金屬中的任意一種或多種組成的合金。

5.如權(quán)利要求2所述的結(jié)晶水電池，其特征在于：所述的隔膜由聚丙烯、聚乙烯、含氟有機(jī)高分子、纖維素酯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氧乙烯、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種以混合、復(fù)合或聚合方式形成的多孔膜或凝膠膜；或者是固態(tài)快離子導(dǎo)體膜或具有離子選擇性的隔膜；所述的隔膜內(nèi)還含有添加劑，所述添加劑為二氧化鈦、二氧化硅、四氧化三鋁、四氧化三鐵、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯撐中的任意一種或多種。

6.如權(quán)利要求2所述的結(jié)晶水電池，其特征在于：所述的電池還包括電解液，所述電解液為由溶劑和溶質(zhì)組成的導(dǎo)電溶液，或者為離子液體；所述溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、四氫呋喃、二甲醚、中的任意一種或多種；所述溶質(zhì)為L(zhǎng)iClO₄、LiPF₆、LiAsF₆、LiBF₆、LiCF₃SO₃、LiBF₄中的任意一種或多種；所述離子液體為季銨鹽離子、季鏻鹽離子、咪唑鹽離子和吡咯鹽離子中的任意一種或多種與鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子中的任意一種或多種組成的化合物。

7.如權(quán)利要求2所述的結(jié)晶水電池，其特征在于：所述的電池還包括外殼，外殼為鋼殼、鋁殼、鋁塑膜或高分子材料；外殼形態(tài)為圓柱形、紐扣形、三角形、方形、圓形；正負(fù)極之間位置關(guān)系為疊片式、卷繞式、內(nèi)部串聯(lián)、內(nèi)部并聯(lián)中的任意一種。

8.如權(quán)利要求7所述的結(jié)晶水電池，其特征在于：所述高分子材料為聚丙烯、聚苯醚、丙烯腈與苯乙烯共聚物、高密度硬質(zhì)橡膠中的任意一種。

9.如權(quán)利要求2所述結(jié)晶水電池的制造方法，其特征在于：將質(zhì)量含量為70%～85%的正極活性材料物質(zhì)、10%～15%的導(dǎo)電劑、5%～10%的粘結(jié)劑、0%～5%添加劑，采用干混或濕混方式混合均勻，采用涂布、壓實(shí)或燒結(jié)方式與集流體緊密接觸，在40～80攝氏度下真空烘干成正極片待用；將片狀、條狀、塊狀、粉末狀負(fù)極活性物質(zhì)混以添加劑并在還原性氣氛或惰性氣氛下壓實(shí)成負(fù)極片；將隔膜置于正極片和負(fù)極片之間，裝入外殼中注入電解液密封；或以多個(gè)含有正極片、負(fù)極片、隔膜及電解質(zhì)的單元以串聯(lián)或并聯(lián)的方式裝入外殼中密封。