專利名稱：環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池的制作方法
綠色環(huán)保型新能源，是當(dāng)今世界本技術(shù)領(lǐng)域科學(xué)家門追求的熱門課題，也是人類向往的一項(xiàng)高新技術(shù)，而環(huán)保型高容量蓄電池技術(shù)就是其中之一，它涉及到很多科技領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，當(dāng)今電動(dòng)汽車的技術(shù)突破瓶頸就涉及到高容量蓄電池的技術(shù)問題。
一、本發(fā)明的目的是提供一種高容量、長(zhǎng)壽命、成本低，對(duì)環(huán)保無污染、制造簡(jiǎn)單，體形輕巧的高容量聚合物蓄電池，因此環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池具有如下新穎性的先進(jìn)特征1、采用了目前材料領(lǐng)域中最先進(jìn)的納米材料技術(shù)，由聚苯胺納米粒子電池材料制成高容量正極活性物質(zhì)；采用鋅鈉米粒子電池材料制成高容量負(fù)極活性物質(zhì)。2、采用了高吸液性高耐電化學(xué)腐蝕納米纖維材料，制成高電化學(xué)性的正負(fù)電極板隔膜。3、采用了復(fù)合型高電化學(xué)性電解質(zhì)。二、環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池由于有其獨(dú)創(chuàng)的上述新穎先進(jìn)特征，從而可達(dá)到解決目前蓄電池常見的如下技術(shù)難題1、由于采用了聚苯胺納米粒子材料作為正極活性物質(zhì)，和鋅納米粒子作為負(fù)極活性物質(zhì)，且由聚乙烯鍍金屬膜的材料作為正負(fù)極電極板集流體，因而解決了蓄電池高容量的技術(shù)難題。環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池將是高容量蓄電池的代表產(chǎn)品，其容量比現(xiàn)有的鉛酸蓄電池容量最少高2-3倍，耐電化學(xué)性能高3倍以上，循環(huán)壽命長(zhǎng)達(dá)3年以上。2、由于采用了高吸液性納米纖維材料隔膜和復(fù)合型電解質(zhì)，解決了目前最常用的鉛酸蓄電池及其他液體蓄電池因電解質(zhì)的池漏和隔膜電阻大，造成蓄電池電解液因池漏而腐蝕部件和電池容量低的問題。3、由于采用了上述資源豐富，價(jià)格便宜的材料，使得環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池在制造成本上與目前市場(chǎng)最常用最廣泛占領(lǐng)市場(chǎng)份額最大的鉛酸蓄電池相媲美，而在環(huán)保性能上遠(yuǎn)好于鉛酸污染環(huán)保的蓄電池，其容量與目前容量最高的鋰離子二次蓄電池相當(dāng)，而價(jià)格遠(yuǎn)低于鋰離子蓄電子，所以說環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池可能成為蓄電池最具有新穎先進(jìn)創(chuàng)新性的代表產(chǎn)品和技術(shù)。三、環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池是通過如下技術(shù)實(shí)現(xiàn)的1、正負(fù)極電極板的制備(1)正極活性物質(zhì)聚苯胺納米粒子80g，聚乙炔10g，聚四氟乙烯乳液10g，高純水20ml，將三種材料混勻，再加入高純水，研磨3小時(shí)，制成正極活性物質(zhì)。(2)負(fù)極活性物質(zhì)鋅納米粒子90g，聚苯胺納米粒子2g，乙炔黑2g，聚四氟乙烯乳液10g，高純水20ml，將四種材料混勻，加入高純水研磨3小時(shí)，制成負(fù)極活性物質(zhì)。(3)正極集流體6目聚乙烯塑料網(wǎng)鍍0.03mm厚的銀層，再鍍0.07mm厚的鉛層，制成導(dǎo)電塑料正極集流體。(4)正極電極板將正極活性物質(zhì)均勻涂布于正極集流體上，再在10MPa壓力下，壓制成高60mm×寬40mm×厚0.6mm厚的正極電極板，再在60℃下干燥72小時(shí)。(5)負(fù)極集流體6目聚乙烯塑料網(wǎng)先鍍0.07mm厚的鉛層，再鍍0.03mm厚的鋅層，制成導(dǎo)電塑料負(fù)極集流體。(6)負(fù)極電極板將制成的負(fù)極活性物質(zhì)均勻涂布于負(fù)極集流體上，再在10MPa壓力下，壓制成高60mm×寬40mm×厚0.4mm的負(fù)極電極板，再在60℃干燥72小時(shí)。2、納米纖維隔膜的制備聚乙烯醇40g、硫酸鋅80g、高氯酸鋰10g、高純水400ml，將硫酸鋅、高氯酸鋰先溶于高純水中，再加入聚四氟乙烯纖維、聚乙烯醇，溶解成膠體狀物后，超聲波反應(yīng)8小時(shí)后，均勻涂布于60目聚乙烯網(wǎng)，碾壓成型為0.5mm厚，裁剪成高68mm×寬48mm的隔膜，在80℃下干燥24小時(shí)。3、復(fù)合型電解質(zhì)的制備硫酸鋅80g、高氯酸鋰20g、高純水400ml，將硫酸鋅、高氯酸鋰溶于高純水中，即成復(fù)合型電解質(zhì)。4、環(huán)保型聚合物高容量蓄電池裝配
環(huán)保型聚合物高容量蓄電池，由電池外殼、殼蓋、聚合物正負(fù)極電極板、納米纖維隔膜、復(fù)合型電解質(zhì)組成。裝配程序A、將外殼清洗干凈，除去油污，再經(jīng)熱風(fēng)干燥備用。
B、將正極電極板與負(fù)極電極板用納米纖維隔膜隔開，按不同容量需要組裝適量正負(fù)極電極板，并用適量壓力壓緊(約0.2MPa)，再裝入電池殼內(nèi)，并將正負(fù)極電極板分別串聯(lián)，灌裝適量電解質(zhì)(以電池在24小時(shí)內(nèi)不再吸液為準(zhǔn))。5、正負(fù)電極分別接上充放電用的導(dǎo)線，即裝配成一個(gè)單體電池，根據(jù)需要將單體電池串聯(lián)成額定容量的環(huán)保型聚合物高容量蓄電池。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池，由蓄電池外殼、殼蓋、聚合物正、負(fù)極電極板、納米纖維隔膜、復(fù)合型電解質(zhì)組成，其特征在于殼內(nèi)裝入聚合物正負(fù)極電極板，正負(fù)極電極板用納米纖維隔膜隔離，正極與正極串連，負(fù)極與負(fù)極串連，并灌裝復(fù)合型電解質(zhì)，組成一個(gè)單體蓄電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池，其特征在于聚合物正極活性物質(zhì)制作技術(shù)聚苯胺納米粒子80g，聚乙炔10g，聚四氟乙烯乳液10g，高純水20ml，將三種材料混勻，再加入高純水，研磨3小時(shí)，制成正極活性物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池，其特征在于負(fù)極活性物質(zhì)的制作技術(shù)鋅納米粒子90g、聚苯胺納米粒子2g、乙炔黑2g，聚四氟乙烯乳液10g，高純水20ml，將四種材料混勻，加入高純水研磨3小時(shí)，制成負(fù)極活性物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池，其特征在于正負(fù)極電極板的制作技術(shù)6目聚乙烯塑料網(wǎng)鍍0.03mm的厚銀層，再鍍0.07mm厚的鉛層，制成導(dǎo)電塑料正極集流體；將制成的正極活性物質(zhì)均勻涂布于正極集流體上，再在10MPa壓力下，壓制成高60mm×寬40mm×厚0.6mm的正極電極板，再在60℃下干燥72小時(shí)；用6目聚乙烯塑料網(wǎng)先鍍0.07mm厚的鉛層，再鍍0.03mm厚的鋅層，制成導(dǎo)電塑料負(fù)極集流體；將制成的負(fù)極活性物質(zhì)均勻涂布于負(fù)極集流體上，再在10MPa壓力下，壓制成高60mm×寬40mm×厚0.4mm的負(fù)極電極板，再在60℃干燥72小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池，其特征在于納米纖維隔膜的制作技術(shù)聚乙烯醇40g、硫酸鋅80g、高氯酸鋰10g高純水400ml，將硫酸鋅、高氯酸鋰溶于純水中，再加入聚四氟乙烯纖維、聚乙烯醇，溶解成膠體狀物后，超聲波反應(yīng)8小時(shí)，均勻涂布于60目聚乙烯網(wǎng)，碾壓成型為0.5mm厚的膜，裁剪成高68mm×寬48mm的隔膜，在80℃下干燥24小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池，其特征在于復(fù)合型電解質(zhì)的制作技術(shù)硫酸鋅80g、高氯酸鋰20g、高純水400ml，將硫酸鋅、高氯酸鋰溶于高純水中，即成復(fù)合型電解質(zhì)。
全文摘要
一種環(huán)保型聚合物高容量固態(tài)蓄電池，由蓄電池外殼、殼蓋、聚合物正、負(fù)極電極板、納米纖維隔膜、復(fù)合型電解質(zhì)組成。將正極電極板與負(fù)極電極板用納米纖維隔膜隔開，裝入電池外殼內(nèi)，并將正負(fù)極電極板分別串聯(lián)，灌裝適量電解質(zhì)，正負(fù)電極分別接上充放電用的導(dǎo)線，即裝配成一個(gè)單體電池，將單體電池串聯(lián)成額定容量的蓄電池。解決了目前最常用的鉛酸蓄電池及其他液體蓄電池因電解質(zhì)的池漏和隔膜電阻大，造成蓄電池電解液因池漏而腐蝕部件和電池容量低的問題。
文檔編號(hào)H01M2/16GK1426125SQ0216000
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者許裕金 申請(qǐng)人:許裕金