[發明專利]一種石墨烯電池結構

有效

• 申請號: 202010034193.8
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111200091B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 王寶根;於世華;錢衛星
• 申請（專利權）人: 杭州慈源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/30
• 分類號: H01M50/30;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/058;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/653;H01M10/6551
• 代理公司: 杭州凱知專利代理事務所(普通合伙) 33267
• 代理人: 馬思恒

本發明涉及電池技術領域，公開了一種石墨烯電池結構，包括兩個呈柱狀分布的微孔陶瓷基體，微孔陶瓷基體內設有若干電解液通孔、若干排氣孔，微孔陶瓷基體內的微孔中填充有石墨烯顆粒，微孔陶瓷基體的頂面、底面、外側面均設有絕緣層，兩個微孔陶瓷基體的下端設有底座，底座上設有兩個連接腔，兩個連接腔之間設有介質通道，介質通道內設有微孔隔膜，其中一個微孔陶瓷基體的上端固定有正極板，另一個微孔陶瓷基體的上端固定有負極板，正極板的下側固定有與電解液通孔一一對應的正極棒，負極板的下側固定有與電解液通孔一一對應的負極棒，電解液通孔內填充有電解液。本發明具有散熱性能好、排氣性能好、充放電效率高的有益效果。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種石墨烯電池結構。

背景技術

隨著傳統能源的污染日益嚴重，人們越來越追求清潔、無污染的能源，例如以前的汽車都是用汽油作為動力，汽油燃燒后產生的尾氣污染空氣，現在新能源汽車（電動汽車）也越來越普及。然而制約電動汽車最大的因素是蓄電池，目前電動汽車通常采用鋰離子電池，鋰離子電池具有重量輕、能源密度高等諸多優點，然而鋰離子電池在使用過程中會發熱，而且還會產生少量氫氣和氧氣，常見的手機內的鋰電池長期使用后會發生鼓脹現象，臌脹就是因為鋰電池長期使用產生氣體導致的，鼓脹的鋰電池繼續使用容易發生爆炸；甚至氫氣和氧氣不及時排放出去容易導致電池自燃，目前一些新能源車上的電池自燃時，有一部分原因就是氣體排放不出去以及散熱不好導致的。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的鋰離子電池無法排放氣體且散熱不好的問題，提供了一種石墨烯電池結構，該種石墨烯電池能量密度高，散熱排氣性能好，使用更加安全。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種石墨烯電池結構，包括兩個呈柱狀分布的微孔陶瓷基體，所述微孔陶瓷基體內設有若干電解液通孔、若干排氣孔，所述微孔陶瓷基體內的微孔中填充有石墨烯顆粒，所述微孔陶瓷基體的頂面、底面、外側面均設有絕緣層，兩個微孔陶瓷基體的下端設有底座，底座上設有兩個連接腔，兩個微孔陶瓷基體內的電解液通孔的下端分別與兩個連接腔連通，兩個連接腔之間設有介質通道，介質通道內設有微孔隔膜，其中一個微孔陶瓷基體的上端固定有正極板，另一個微孔陶瓷基體的上端固定有負極板，所述正極板的下側固定有與電解液通孔一一對應的正極棒，所述負極板的下側固定有與電解液通孔一一對應的負極棒，所述正極板、負極板上與排氣孔的對應處設有導氣孔，所述的電解液通孔內填充有電解液。微孔陶瓷基體作為石墨烯電池的整體構架，微孔陶瓷基體穩定性好、導熱散熱性能好，微孔能通過氣流、無法通過電解液；將石墨烯粉末填充到微孔陶瓷基體內，進一步增加微孔陶瓷基體的散熱性能，電池使用過程中產生的氣體通過微孔排入排氣孔中，排出電池外部；同時電池充放電過程中產生的電子能沿著石墨烯粉末快速流動，石墨烯粉末促進了電子的流動（起到導電劑的作用），提高了充放電效率。

作為優選，所述的微孔陶瓷基體呈正六棱柱狀，微孔陶瓷基體的棱邊中心處設有連接通孔，兩個微孔陶瓷基體的相鄰兩個側面的連接通孔內設有U形支架連接，U形支架的兩端一一對應插入兩個連接通孔內，所述U形支架的端部之間設有連接片，連接片的兩端分別通過螺栓與U形支架的端部固定連接；兩個微孔陶瓷基體之間設有絕緣隔離板。微孔陶瓷基體呈正六棱柱狀，可以根據需要組裝成大型電池，組裝非常方便。

作為優選，所述導氣孔的內側設有半透膜，半透膜的外側設有防塵布，所述底座上的連接腔的底部設有與排氣孔一一對應的密封柱，所述的密封柱一一對應伸入排氣孔內將排氣孔的下端封閉；所述密封柱的中心設有進氣孔，所述通氣孔的上端也設有半透膜。半透膜能透過空氣而無法透過水分，密封柱將排氣孔與底座上的連接腔完全隔離。

作為優選，所述正極板、負極板的邊緣處與連接孔的對應位置均設有避讓缺口。避讓缺口便于避讓U形支架，微孔陶瓷基體可以通過U形支架快速連接、組合。