一種大容量納米管釩液電池的制作方法

本發明涉及一種電池，具體為一種大容量納米管釩液電池，屬于能源應用技術領域。

背景技術：

釩電池又名全釩氧化還原液流電池，它是一種新型綠色環保電池，它可以實現化 學能與電能的相互轉換。全釩氧化還原液流電池能量轉換效率高，常溫運行，環境友好，而 且存儲能量大小和電堆結構等可根據用戶需求進行調整，是制備大容量、規模化儲能設備的首選方式之一。然而，作為通過化學能和電能相互轉換儲能的全釩液流電池，其能量轉換效率至關重要。

對比專利：中國專利，申請號：200910078434.2，該種電池提出在電極上開設釩電解液流道，部分解決了釩電解液在電極內部傳質慢、擴散極化大的問題，但仍有相當部分釩電解液從電極上的流道中直接流過，只有少部分通過電極內部流動，釩電解液在電極內部傳質較慢、擴散極化較大，導致其轉化效率低。

而目前的釩電池存在很多不足之處，普通大容量的釩電池個體之間是以導線將極群單體連接而成，因電池組合產生的外電路故障和電阻一致的現象，電池組阻抗增大，功率特性差，導致電池發生提前失效，不能使用，而且傳統的電池之間沒有良好的保護裝置，使電池連接頭經常出現損壞，釩電池中的五價釩在靜置或溫度高于45攝氏度的情況下易析出五氧化二釩沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳氈纖維，惡化電堆性能，直至電堆報廢，而電堆在長時間運行過程中電解液溫度很容易超過45攝氏度，因此，針對上述問題提出一種大容量納米管釩液電池。

技術實現要素：

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種大容量納米管釩液電池。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的，一種大容量納米管釩液電池，包括外殼以及安裝在所述外殼頂端的電池蓋，所述電池蓋上設有外接端口，且所述電池蓋內部設有頂蓋；所述外接端口處設有導線插口，且所述導線插口外側壁固定彈簧；所述彈簧頂端連接頂板，且所述彈簧底端固定在所述外接端口底面上；所述電池蓋側壁設有插板槽，且所述插板槽上卡合插板；所述外殼內部設有電池槽，且所述電池槽之間設有分隔板；所述電池槽內部安裝氧化鋁外殼，且所述氧化鋁外殼頂端固定連接頭；所述連接頭與所述頂蓋配合連接，且所述連接頭之間焊接銅板；所述氧化鋁外殼內部設有下納米管和上納米管，且所述下納米管和上納米管之間裝有電解液。

優選的，所述外殼為圓柱形結構或正六棱柱結構其中的一種，且所述外殼內部設有若干個電池槽。

優選的，所述電池槽的深度與所述氧化鋁外殼的長度相等，且所述電池槽為圓柱形結構。

優選的，所述連接頭之間通過所述銅板串聯焊接，且連接頭的一端與所述導線插口內部電性連接。

優選的，所述電解液為釩離子硫酸電解液。

優選的，所述下納米管為釕材料制作，且上納米管為五氧化二釩材料制作。

本發明的有益效果是：本發明連接頭之間采用極群焊接內連接方式，克服了因電池組合產生的外電路故障和電阻不一致的現象，電池組阻抗減小，功率特性提高，也減少了因電池一致性而發生的提前失效，同時圓柱形的電池，使電池體積減小，且內部安裝有若干個串聯的連接頭，使電池體積比能量提高，安裝更方便，電池的性價比得到充分提高，連接頭采用銅芯連接方式外，在上面加頂蓋以保護連接頭防止正負相碰打火，同時銅芯的連接方式減少了電池大電流放電的電壓降，并且該種釩液電池內部采用納米管，使整體不會由于溫度升高在，造成釩液電池變形而發生爆炸的危險，而且相互之間的納米管之間分隔開來，有利于散熱，使電池安全系數高。

附圖說明

圖1為本發明實施例一整體結構示意圖；

圖2為本發明外接端口放大示意圖；

圖3為本發明外殼內部結構示意圖；

圖4為本發明電池蓋內部結構示意圖；

圖5為本發明氧化鋁外殼內部結構示意圖；

圖6為本發明實施例二整體結構示意圖。

圖中：1、電池蓋，1-1、插板槽，1-2、頂蓋，2、外接端口，3、插板，4、外殼，4-1、電池槽，4-2、分隔板，5、頂板，6、導線插口，7、彈簧，8、銅板，9、氧化鋁外殼，10、連接頭，11、電解液，12、下納米管，13、上納米管。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例一：

如圖1-5所示，本實施例提供一種大容量納米管釩液電池，包括外殼4以及安裝在所述外殼4頂端的電池蓋1，所述電池蓋1上設有外接端口2，且所述電池蓋1內部設有頂蓋1-2；所述外接端口2處設有導線插口6，且所述導線插口6外側壁固定彈簧7；所述彈簧7頂端連接頂板5，且所述彈簧7底端固定在所述外接端口2底面上；所述電池蓋1側壁設有插板槽1-1，且所述插板槽1-1上卡合插板3；所述外殼4內部設有電池槽4-1，且所述電池槽4-1之間設有分隔板4-2；所述電池槽4-1內部安裝氧化鋁外殼9，且所述氧化鋁外殼9頂端固定連接頭10；所述連接頭10與所述頂蓋1-2配合連接，且所述連接頭10之間焊接銅板8；所述氧化鋁外殼9內部設有下納米管12和上納米管13，且所述下納米管12和上納米管13之間裝有電解液11。

所述外殼4為圓柱形結構，且所述外殼4內部設有若干個電池槽4-1，使電池體積比能量提高。

所述電池槽4-1的深度與所述氧化鋁外殼9的長度相等，且所述電池槽4-1為圓柱形結構，使電池槽4-1得到很好的保護。

所述連接頭10之間通過所述銅板8串聯焊接，且連接頭10的一端與所述導線插口6內部電性連接，使電池組阻抗減小，功率特性提高。

所述電解液11為釩離子硫酸電解液11。

所述下納米管12為釕負載的納米管，且上納米管13為五氧化二釩的納米管。

實施例二：

如圖6所示，本實施例提供與實施例一大致相同，但是為了適應不同的安裝場合，其外殼4為正六棱柱結構，本實施例提供一種大容量納米管釩液電池，包括外殼4以及安裝在所述外殼4頂端的電池蓋1，所述電池蓋1上設有外接端口2，且所述電池蓋1內部設有頂蓋1-2；所述外接端口2處設有導線插口6，且所述導線插口6外側壁固定彈簧7；所述彈簧7頂端連接頂板5，且所述彈簧7底端固定在所述外接端口2底面上；所述電池蓋1側壁設有插板槽1-1，且所述插板槽1-1上卡合插板3；所述外殼4內部設有電池槽4-1，且所述電池槽4-1之間設有分隔板4-2；所述電池槽4-1內部安裝氧化鋁外殼9，且所述氧化鋁外殼9頂端固定連接頭10；所述連接頭10與所述頂蓋1-2配合連接，且所述連接頭10之間焊接銅板8；所述氧化鋁外殼9內部設有下納米管12和上納米管13，且所述下納米管12和上納米管13之間裝有電解液11。

所述外殼4為正六棱柱結構，且所述外殼4內部設有若干個電池槽4-1，使電池體積比能量提高。

所述電池槽4-1的深度與所述氧化鋁外殼9的長度相等，且所述電池槽4-1為圓柱形結構，使電池槽4-1得到很好的保護。

本發明中，由數組呈圓形陣列式分布的的納米電池組成，每個單個納米管都包含電極和液體電解質，它們被安置在陽極氧化鋁制成的納米孔內，釕的下納米管和五氧化二釩的上納米管形成電流收集器，每個納米管都是由這樣的電流收集器組成，作為儲能材料，納米孔的兩端涂以五氧化二釩或化學改性的五氧化二釩，充當電極，分別作為陰極和陽極。

本發明連接頭之間采用極群焊接內連接方式，克服了因電池組合產生的外電路故障和電阻不一致的現象，電池組阻抗減小，功率特性提高，也減少了因電池一致性而發生的提前失效，同時圓柱形的電池，使電池體積減小，且內部安裝有若干個串聯的連接頭，使電池體積比能量提高，安裝更方便，電池的性價比得到充分提高，連接頭采用銅芯連接方式外，在上面加頂蓋以保護連接頭防止正負相碰打火，同時銅芯的連接方式減少了電池大電流放電的電壓降。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。