[發(fā)明專利]一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010031920.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN111224107B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寶根;姚美琴;陳建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州慈源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/66
• 分類號(hào): 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(wù)所(特殊普通合伙) 33297
• 代理人: 鄭新軍

本發(fā)明涉及蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，包括電池殼體、頂蓋，電池殼體內(nèi)設(shè)有若干平行的負(fù)極板組件，相鄰負(fù)極板組件之間均設(shè)有正極板組件，正極板組件與負(fù)極板組件之間、最外側(cè)負(fù)極板組件與電池殼體的內(nèi)壁之間均設(shè)有微孔隔板，微孔隔板內(nèi)填充有電解液；正極板組件、負(fù)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(zhì)，微孔陶瓷板的微孔中及外表面均設(shè)有石墨烯顆粒層；電池殼體內(nèi)位于負(fù)極板組件、正極板組件的上端處設(shè)有內(nèi)蓋板，正極板組件的上端均與正極片電連接，正極片上設(shè)有正極柱，負(fù)極板組件的上端均與負(fù)極片電連接，負(fù)極片上設(shè)有負(fù)極柱。本發(fā)明具有性能穩(wěn)定、充放電效率高的有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池。

背景技術(shù)

鉛酸蓄電池通常包括外殼、正極板、負(fù)極板、正極連接片、負(fù)極連接片、隔板及電解液，正極板通常為二氧化鉛，負(fù)極板為鉛，電解液通常為硫酸，隔板設(shè)置在正極板與負(fù)極板之間，隔板能防止正極板、負(fù)極板接觸短路，隔板具有多孔性，用于儲(chǔ)放電解液。目前的鉛酸蓄電池的正極板、負(fù)極板一般通常都包括極板骨架（也叫柵架）、活性物質(zhì)，正極板、負(fù)極板的基板骨架通常為鉛銻鈣合金柵架，正極板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛，負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛。隨著鉛酸蓄電池的充放電使用，鉛銻鈣合金柵架會(huì)逐漸本電解液腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落，進(jìn)而降低鉛酸蓄電池的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的鉛酸蓄電池存在的上述問題，提供了一種充放電速率高、使用壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定的石墨烯極板式鉛酸蓄電池。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種石墨烯極板式鉛酸蓄電池，包括電池殼體、頂蓋，所述電池殼體內(nèi)設(shè)有若干平行的負(fù)極板組件，相鄰負(fù)極板組件之間均設(shè)有正極板組件，所述正極板組件與負(fù)極板組件之間、最外側(cè)負(fù)極板組件與電池殼體的內(nèi)壁之間均設(shè)有微孔隔板，微孔隔板內(nèi)填充有電解液；所述的正極板組件、負(fù)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(zhì)，其中正極板組件上的活性物質(zhì)為二氧化鉛，負(fù)極板組件上的活性物質(zhì)為鉛，所述微孔陶瓷板的微孔中及外表面均設(shè)有石墨烯顆粒層，所述的活性物質(zhì)分布在石墨烯顆粒層的表面；所述電池殼體內(nèi)位于負(fù)極板組件、正極板組件的上端處設(shè)有內(nèi)蓋板，正極板組件的上端均與正極片電連接，正極片上設(shè)有穿過頂蓋的正極柱，所述負(fù)極板組件的上端均與負(fù)極片電連接，所述負(fù)極片上設(shè)有穿過頂蓋的負(fù)極柱。

該種蓄電池中的正極板組件、負(fù)極板組件均以微孔陶瓷板為基體，強(qiáng)度高、表面積大，在微孔陶瓷板的表面積微孔中設(shè)置石墨烯顆粒層，使得微孔陶瓷基體具備良好的導(dǎo)電性能，最后將活性物質(zhì)（正極板組件采用二氧化鉛、負(fù)極板組件采用鉛）附著在石墨烯顆粒層表面，該種正極板組件、負(fù)極板組件與電解液的接觸面積非常大，在充放電過程中活性物質(zhì)與電解液的反應(yīng)非?？焖?，充放電效率高；而且微孔陶瓷板不易被電解液腐蝕，因此使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)微孔陶瓷板的密度比現(xiàn)有的柵架密度（通常為鉛銻鈣合金柵架，密度在7-12g/cm3；陶瓷沒有孔隙狀態(tài)下的密度為2.4-2.9g/cm3，微孔陶瓷板的密度小于2.4g/cm3）要小很多，因此整個(gè)蓄電池的質(zhì)量顯著降低；而且正極板組件、負(fù)極板組件上的活性物質(zhì)的含量比傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池中的活性物質(zhì)含量少很多（傳統(tǒng)鉛酸蓄電池極板內(nèi)部的活性物質(zhì)幾乎不參與反應(yīng)），節(jié)約了原料成本；傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池中正負(fù)極板的使用壽命遠(yuǎn)大于電池的整體壽命，造成極大的浪費(fèi)，本申請(qǐng)中的蓄電池內(nèi)的正極板組件、負(fù)極板組件的使用壽命與整體使用壽命一致，更加合理。

作為優(yōu)選，所述微孔陶瓷板的中心設(shè)有介質(zhì)槽，所述介質(zhì)槽的上端開口處內(nèi)設(shè)有接電片，所述接電片的上端彎折延伸形成導(dǎo)電耳片，所述導(dǎo)電耳片與對(duì)應(yīng)的正極片、負(fù)極片螺栓固定。介質(zhì)槽增大微孔陶瓷板的外壁的表面積，同時(shí)電解質(zhì)會(huì)積聚在介質(zhì)槽內(nèi)，確保電解液與活性物質(zhì)穩(wěn)定接觸。

作為優(yōu)選，所述微孔陶瓷板的側(cè)面設(shè)有若干與介質(zhì)槽連通的橫向長(zhǎng)槽孔。橫向長(zhǎng)槽孔也是為了增大表面積。