專利名稱：一種碳鉛薄膜動力電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域，特別是一種碳鉛薄膜動力電池。
背景技術(shù)：
鉛酸電池是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池荷電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛；放電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。目前，現(xiàn)有技術(shù)鉛酸電池的極板由鉛合金鑄造的板柵和以氧化鉛粉為住的活性物質(zhì)制成，這種極板厚度大，一般在2mm以上，活性物質(zhì)和板柵的結(jié)合面積很小而且電阻大， 導(dǎo)致其活性物質(zhì)的利用率只有30%左右，使得現(xiàn)有技術(shù)的鉛酸電池比能量只有35Wh/kg，比功率只有100W/kg，循環(huán)使用壽命只有150次左右，完全不能滿足電動汽車產(chǎn)業(yè)化的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是采用碳鉛共混技術(shù)，制成電阻率很小的多微孔碳鉛薄膜極片，以此大幅度提高活性物質(zhì)利用率，從而提高電池的比能量、比功率和使用壽命。本發(fā)明是通過以下方式實現(xiàn)的
首先，按材料的重量，取短碳纖維、納米碳粉、氧化鉛粉，加入和膏機(jī)中攪拌，使3種材料充分混合后，加入聚四氟乙烯乳液，繼續(xù)攪拌制成膏狀活性物質(zhì)。然后將膏狀活性物質(zhì)投入壓帶機(jī)供料桶，壓制成厚度0. 5mm的多微孔薄膜，寬度根據(jù)產(chǎn)品的需要設(shè)定。將壓好的多微孔薄膜裁切成與正負(fù)極片極耳相對應(yīng)的尺寸，用超聲波焊機(jī)將其焊接牢固。其次，制備電解質(zhì)飽和薄膜對超細(xì)玻璃纖維隔膜進(jìn)行裁切，其大小與正負(fù)極片尺寸相同，之后浸入硫酸溶液中，使其充分吸收硫酸溶液，達(dá)到飽和狀態(tài)。再次，將多微孔薄膜正、負(fù)極片，按一片多微孔薄膜正極片、一片電解質(zhì)飽和隔膜、 一片多微孔薄膜負(fù)極片的順序疊成疊片，疊片時應(yīng)該把多微孔薄膜正極片和多微孔薄膜負(fù)極片的極耳對稱疊放，疊片的數(shù)量按電池容量需要確定，將疊片壓緊，用電阻焊機(jī)把多微孔薄膜正極片和多微孔薄膜負(fù)極片的極耳與正極連接條、伏擊連接條分別焊接，然后用電阻焊機(jī)將正極樁頭焊接在正極連接條上，將負(fù)極樁頭焊接在負(fù)極連接條上。制成電池極群。最后，將制作好的極群，按常規(guī)方法，安裝與電池中。本發(fā)明的有益效果是制成的碳鉛薄膜動力電池具有比能量高、比功率大、循環(huán)壽命長、所有材料可以回收利用的優(yōu)點。經(jīng)試驗，該電池的比能量達(dá)到60Wh/kg以上，比鎳氫電池高30% ；比功率達(dá)到500Wh/kg，比鋰電池高50% ；循環(huán)使用壽命達(dá)到1000次以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鎳氫電池和鋰電池，而該電池的生產(chǎn)成本僅為鎳氫電池的40%、鋰電池的20%，同時該電池耐電濫用和物理濫用，沒有起火、燃燒、爆炸的可能。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明通過以下方式實現(xiàn)。 實施例1.多微孔薄膜正極片3和多微孔薄膜負(fù)極片10的組裝第一步，配制活性物質(zhì)， 按材料的重量，稱取直徑0. 01mm、長度1. 5mm的短碳纖維5%、納米碳粉2%、氧化鉛粉93%，加入和膏機(jī)中攪拌30分鐘，使3種材料充分混合后，按3中材料合計重量的3%加入聚四氟乙烯乳液，繼續(xù)攪拌15分鐘，制成膏狀活性物質(zhì)。第二步，壓帶，將膏狀活性物質(zhì)投入壓帶機(jī)供料桶，壓制成厚度0. 5mm的多微孔薄膜，寬度根據(jù)產(chǎn)品的需要設(shè)定。第三步，制片，將壓好的多微孔薄膜裁切成與正、負(fù)極片極耳相對應(yīng)的尺寸，用超聲波焊機(jī)將其焊接牢固。2.電解質(zhì)飽和薄膜制作對超細(xì)玻璃纖維隔膜進(jìn)行裁切，其大小與正、負(fù)極片尺寸相同，之后浸入40%硫酸溶液中15分鐘，使其充分吸收硫酸溶液，達(dá)到飽和狀態(tài)。3.制作極群將焊接有多微孔薄膜的正、負(fù)極片，按一片多微孔薄膜正極片、一片電解質(zhì)飽和隔膜、一片多微孔薄膜負(fù)極片的順序疊成疊片，疊片時應(yīng)該把多微孔薄膜正極片和多微孔薄膜負(fù)極片的極耳對稱疊放，疊片的數(shù)量按電池容量需要確定，之后用每平方厘米^g的壓力，將疊片壓緊，用電阻焊機(jī)把多微孔薄膜正極片和多微孔薄膜負(fù)極片與正極連接條、負(fù)極連接條分別焊接，然后用電阻焊機(jī)將正極樁頭焊接在正極連接條上，將負(fù)極樁頭焊接在負(fù)極連接條上。4.將制作好的極群，按常規(guī)方法，安裝與電池中。
權(quán)利要求
1.一種碳鉛薄膜動力電池，包括正極樁頭(1)、正極連接條(2)、電解質(zhì)飽和隔膜(4)、 電池殼(5)、安全閥(6)、樁頭密封套(7)、負(fù)極樁頭(8)、負(fù)極連接條(9)、多微孔薄膜正極片 (3)和多微孔薄膜負(fù)極片(10)，其特征在于，所述的多微孔薄膜正極片和多微孔薄膜負(fù)極片由多微孔薄膜分別和正極片、負(fù)極片連接而成，所述多微孔薄膜的主體材料為短碳纖維、納米碳粉、氧化鉛粉，粘合材料為聚四氟乙烯乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電池，其特征在于，所述多微孔薄膜多微孔薄膜正極片、多微孔薄膜負(fù)極片和電解質(zhì)飽和隔膜按多微孔薄膜正極片、電解質(zhì)飽和隔膜、多微孔薄膜負(fù)極片的順序疊放一起形成疊片，且多微孔薄膜正極片、多微孔薄膜負(fù)極片的極耳對稱疊放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述電池，其特征在于，所述多微孔薄膜正極片與正極連接條焊接， 正極連接條與正極樁頭焊接，所述多微孔薄膜負(fù)極片與負(fù)極連接條焊接，負(fù)極連結(jié)條與負(fù)極樁頭焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電池，其特征在于，電解質(zhì)飽和隔膜由厚度Imm的超細(xì)玻璃纖維隔膜經(jīng)過裁切和硫酸浸泡后制得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電池，其特征在于，所述超細(xì)玻璃纖維隔膜裁切尺寸與多微孔薄膜正、負(fù)極片相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電池，其特征在于，所述短碳纖維直徑為0.01mm，長度1. 5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述電池，其特征在于，所述多微孔薄膜的主體材料混合比重為短碳纖維5%，納米碳粉2%，氧化鉛粉93%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述電池，其特征在于，所述多微孔薄膜的粘合材料比重主體材料總重的3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述電池，其特征在于，所述多微孔薄膜正極片和多微孔薄膜負(fù)極片的制作過程如下Sl將短碳纖維、納米碳粉、氧化鉛粉加入和膏機(jī)攪拌30分鐘，然后加入聚四氟乙烯乳液，繼續(xù)攪拌15分鐘，制成膏狀活性物質(zhì)；S2將膏狀活性物質(zhì)碾壓成連續(xù)帶狀厚度0. 5mm的薄膜；S3將薄膜與正多微孔薄膜負(fù)極片極耳焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種碳鉛薄膜動力電池，包括正極樁頭1、正極連接條2、電解質(zhì)飽和隔膜4、電池殼5、安全閥6、樁頭密封套7、負(fù)極樁頭8、負(fù)極連接條9、多微孔薄膜多微孔薄膜正極片3和多微孔薄膜多微孔薄膜負(fù)極片10，所述的多微孔薄膜多微孔薄膜正極片和多微孔薄膜多微孔薄膜負(fù)極片由多微孔薄膜分別和多微孔薄膜正極片、多微孔薄膜負(fù)極片焊接而成，所述多微孔薄膜由短碳纖維、納米碳粉、氧化鉛粉混合而成。本發(fā)明采用碳鉛共混技術(shù)，制成電阻率很小的多微孔碳鉛薄膜極片，以此大幅度提高活性物質(zhì)利用率，從而提高電池的比能量、比功率和使用壽命。
文檔編號H01M4/14GK102324498SQ20111024575
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者宋海成, 徐鐵軍, 陳樂伍 申請人:汕頭猛獅兆成電動車輛技術(shù)有限公司