[实用新型]活性纳米碳纤素真空镀膜电极高分子高能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纳米碳纤素真空镀膜改变极板性状的大容量高分子蓄电池，具体为活性纳米碳纤素铝铜网栅真空镀膜电极高能电池，属于电化学蓄电池技术领域。

背景技术

锂电池做为相对成熟的绿色能源，是目前电动汽车，电动自行车等能源载体的核心部件，受到广大车企和用户们越来越多的青睐和关注。但是锂电池目前仍面临诸多问题。其中最主要的问题是电池的容量和稳定性。在锂电池阳极中常用的为石墨、钴酸锂等。也有用石墨做负极活性物质的。在已有的蓄电池包括锂电池在内的都有许多缺陷和不足。其一是充电时间过长，长达2~8小时，最快也要20分钟，使蓄电池的实际应用受到极大限制。主要原因是极板比表面积小造成的。大电流充电时会造成极板热效应，使电池变形、炸裂而失效。大电流放电导致电压降低，容量也随放电电流的增大而降低。其次，比能量太低，致使其重量太重、太笨，限制了机械运载工具的有效载荷，从而限制了续航里程和能源设备的有效工作时间。第三，锂离子电池的电极主要依靠涂布技术完成制备也受到了越来越多的关注。这些过程主要用到N—甲基咯烷酮（N—methYi—Z—pyrrolidone下文简称NMP）作为溶剂。一般正极使用铝箔作为金属集流体，负极采用铜箔作为金属集流体。但其本身不提供任何容量，是无效质量，还降低了锂电池能量密度20~30%。但对于金属集流体作为电极基体，提供导电的支撑作用。也是锂电池不可缺少的部件。然而这些材料构成的正负极在充放电期间电极的膨胀和收缩，随着充放电无限循环将会发生破碎金属颗粒的这些不利因素，也导致锂电池充放电循环寿命大大缩短。

发明内容

实用新型目的：本实用新型提供一种活性纳米碳纤素铝铜网栅真空镀膜电极高能电池，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种活性纳米碳纤素真空镀膜电极高分子高能电池,其特征在于：该电池包括电池槽、正极网栅、负极网栅和隔膜；正极网栅、负极网栅和隔膜设置在电池槽内，隔膜设置在正极网栅、负极网栅之间，隔膜与正极网栅和负极网栅之间形成的空间内设置有固化电解液，在电池槽的上端设置有封闭电池的槽盖，在正电极触点和负极电极触点，正电极触点连接正极网栅，负极电极触点连接负极网栅。

正极网栅由铝箔打微孔构成或铝箔筛网构成；负极网栅由铜箔打微孔或铜箔筛网构成。

在正极网栅和负极网栅的外围均设置有活性纳米碳纤素层。

活性纳米碳纤素层的活性纳米碳纤素直径为25~90nm，长度为180~350nm。

隔膜上设置有纳米级微孔。

正负极网栅与隔膜间具有使其成为大电容的小间距。

优点及效果：本实用新型提供一种活性纳米碳纤素铝铜网栅真空镀膜电极高能电池，整个电池元部件都装在电池槽中，电池槽上面有槽盖，起到封闭电池的作用，电池槽内装有正极网栅、负极网栅和隔膜，隔膜的周围有固化电解液，在槽盖上面有正电极触点，与里面的正极网栅相焊接。负极电极触点与里边的负极网栅相焊接。

本实用新型可以用大电流充电，可以大大缩短充电时间，比能量高，可以大大降低电池重量，改变极板性状，变革涂布工艺水平，更换正负极涂层材质用纳米级碳纤素，增大比面积，提高电池功率容量。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为正负极网栅结构图；

图3为正负极结构图；

图4为本实用新型的等效电路图。

1、电池槽；2、电池槽盖；3、正极网栅；4、负极网栅；5、隔膜；6、固化电解液；7、正电极触头；8、负电极触头；9、活性纳米碳纤素层；10、网栅孔。

具体实施方式：下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：