[發明專利]一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池

有效

• 申請號: 202010031920.5
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111224107B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 王寶根;姚美琴;陳建
• 申請（專利權）人: 杭州慈源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/80;H01M4/82;H01M4/14;H01M4/16;H01M10/12
• 代理公司: 杭州仁杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 33297
• 代理人: 鄭新軍

1.一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，包括電池殼體、頂蓋，其特征是，所述電池殼體內設有若干平行的負極板組件，相鄰負極板組件之間均設有正極板組件，所述正極板組件與負極板組件之間、最外側負極板組件與電池殼體的內壁之間均設有微孔隔板，微孔隔板內填充有電解液；所述的正極板組件、負極板組件均包括微孔陶瓷板、附著在微孔陶瓷板上的活性物質，其中正極板組件上的活性物質為二氧化鉛，負極板組件上的活性物質為鉛，所述微孔陶瓷板的微孔中及外表面均設有石墨烯顆粒層，所述的活性物質分布在石墨烯顆粒層的表面；所述電池殼體內位于負極板組件、正極板組件的上端處設有內蓋板，正極板組件的上端均與正極片電連接，正極片上設有穿過頂蓋的正極柱，所述負極板組件的上端均與負極片電連接，所述負極片上設有穿過頂蓋的負極柱；

還包括正極板組件的制備工藝，包括以下步驟：

a、制備孔隙率為55%-65%、微孔孔徑為220μm-300μm的微孔陶瓷板，將石墨烯粉末、親水表面活性劑加入水中攪拌形成石墨烯懸浮液，將石墨烯懸浮液注入微孔陶瓷板中，直至微孔陶瓷板其它側面有石墨烯懸浮液溢出停止；

b、將微孔陶瓷板放入煅燒爐內在氬氣保護下進行煅燒，煅燒后冷卻；重復步驟a兩次，使得微孔陶瓷板的微孔孔壁、外表面形成石墨烯顆粒層；

c、將二氧化鉛粉末放入酒精中攪拌形成二氧化鉛懸浮液，將步驟b中制得的微孔陶瓷板浸入二氧化鉛懸浮液中，外部用超聲波對二氧化鉛懸浮液進行震蕩5-10min，取出微孔陶瓷板放入煅燒爐內在氬氣保護下進行煅燒；

d、重復步驟c兩次后，將微孔陶瓷板裝在離心機上，微孔陶瓷板整體浸入水中，外部用超聲波震蕩，通過離心機的離心力以及超聲波的震蕩去除殘留在微孔中的未固定的二氧化鉛粉末、石墨烯粉末；

e、取出后烘干，制成所述的正極板組件。

2.根據權利要求1所述的一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，其特征是，所述微孔陶瓷板的中心設有介質槽，所述介質槽的上端開口處內設有接電片，所述接電片的上端彎折延伸形成導電耳片，所述導電耳片與對應的正極片、負極片螺栓固定。

3.根據權利要求2所述的一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，其特征是，所述微孔陶瓷板的側面設有若干與介質槽連通的橫向長槽孔。

4.根據權利要求1或2或3所述的一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，其特征是，所述電池殼體的底部設有底座，所述底座與電池殼體之間形成散熱腔；所述微孔陶瓷板的下端延伸形成伸入散熱腔內的散熱片，所述散熱片與微孔陶瓷板的下端之間形成階梯，所述散熱片的表面設有陶瓷釉封閉絕緣涂層，所述散熱腔的四個側面均設有與外界連通的散熱槽孔。

5.根據權利要求4所述的一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，其特征是，所述底座的底面設有若干排水孔。

6.根據權利要求1所述的一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，其特征是，所述電池殼體的外側面設有若干橫向排布的散熱翅片。

7.根據權利要求1所述的一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，其特征是，步驟a中石墨烯粉末的粒度為50μm-80μm，以石墨烯懸浮液總質量計，石墨烯粉末的質量百分含量為4%-6%，親水性表面活性劑的質量百分含量為3%-5.5%，余量為水；親水性表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的分子量為52000-62000。

8.根據權利要求1所述的一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，其特征是，步驟c中二氧化鉛粉末的粒度為45μm-65μm。