[发明专利]一种纳米电池

说明书

本发明涉及电动电池的技术领域，具体为一种纳米电池。该纳米电池，包括正极、负极、聚合物隔离膜、电解质、壳体，将正极活性物质进行改进，采用锰酸锂，并增加了导电石墨和纳米碳的用量，将负极的组分也进行改进，采用天然石墨，并增加了导电石墨的用量，对于聚合物隔离膜也进行改进，采用将纳米电池中三者的组分用量进行合理调整，提高了电池的性能，使电池容量提高20%左右，充放电性能提高30%。

技术领域

本发明涉及电动电池的技术领域，具体为一种纳米电池。

背景技术

纳米电池即用纳米材料（如纳米MnO2,LiMn2O4,Ni(OH)2等）制作的电池，纳米材料具有特殊的微观结构和物理化学性能(如量子尺寸效应，表面效应和隧道量子效应等。目前国内技术成熟的纳米电池是纳米活性碳纤维电池。

纳米电池由正负电极、电解质、聚合物隔离膜组成，纳米电池的负极材料是纳米化的天然石墨，纳米电池的正极是纳米化材料，采用由PP和PE复合的多层微孔膜作为隔离膜，并在电解质中加入导电的纳米碳纤维。电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，由纳米石墨组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。

该纳米电池主要用于电动汽车，电动摩托车，电动助力车上。该种电池可充电循环1000次，连续使用达10年左右一次充电只需20分钟左右。

但是目前的纳米电池存在的问题是，电压低、比能量低、放电效率低等，然而目前有采用锰酸锂与镍钴锰酸锂混合作为电池的正极材料，存在的问题是，两者混合后存在放电效率不稳定的情况、电压也容易出现波动，因此，需要寻找一种性能稳定，电压高，放电效率好的纳米电池。

发明内容

本发明的目的是为了寻找一种性能稳定，电压高，放电效率好的纳米电池。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种纳米电池，包括正极、负极、聚合物隔离膜、电解质、壳体，其特征在于，

正极由正极活性物质、粘结剂、导电剂以及铝箔组成，其中，正极活性物质为锰酸锂，粘结剂为聚偏氟乙烯，导电剂为导电石墨和纳米碳；正极各个组分的重量百分比为，锰酸锂75-90%、导电石墨3-8%、纳米碳5-10%、聚偏氟乙烯3-5%，余量为铝箔；

负极由负极材料、粘结剂、导电剂、增稠剂以及铜箔组成，其中，负极材料为天然石墨，粘结剂为丁苯橡胶，导电剂为导电石墨，增稠剂为羧甲基纤维素钠；负极各个组分的重量百分比为，天然石墨90-92%、丁苯橡胶1-2%、导电石墨3-5%、羧甲基纤维素钠1-2%，余量为铜箔；

聚合物隔离膜为纤维素膜、涂层处理的聚酯膜、聚酰亚胺膜或聚酰胺膜；

电解质加入导电的纳米碳纤维。

本发明的特点还有：

进一步优选，正极各个组分的重量百分比为，锰酸锂80-85%、导电石墨4-6%、纳米碳6-8%、聚偏氟乙烯3-5%，余量为铝箔。

进一步优选，负极各个组分的重量百分比为，天然石墨90%、丁苯橡胶2%、导电石墨5%、羧甲基纤维素钠1%，余量为铜箔。

进一步优选，聚合物隔离膜为纤维素膜或聚酰胺膜。

进一步优选，聚合物隔离膜为纤维素膜。

本发明的纳米电池的制备方法具体如下：

（1）正极制备：按照上述重量比例关系称取好原料，将锰酸锂、导电石墨、纳米碳混合均匀，得到混合液A备用；将聚偏氟乙烯加入N-甲基甲基吡咯烷酮中，在有循环水冷却的条件下真空搅拌2小时，然后加入混合液A继续搅拌5小时，然后过150目筛，得到浆料B，将浆料B在铝箔上进行正极涂布；