活性納米碳纖素鋁銅網柵真空鍍膜電極高能電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種納米碳纖素真空鍍膜改變極板性狀的大容量高分子蓄電池，具體為活性納米碳纖素鋁銅網柵真空鍍膜電極高能電池，屬于電化學蓄電池技術領域。
【背景技術】
[0002]鋰電池做為相對成熟的綠色能源，是目前電動汽車，電動自行車等能源載體的核心部件，受到廣大車企和用戶們越來越多的青睞和關注。但是鋰電池目前仍面臨諸多問題。其中最主要的問題是電池的容量和穩定性。在鋰電池陽極中常用的為石墨、鈷酸鋰等。也有用石墨做負極活性物質的。在已有的蓄電池包括鋰電池在內的都有許多缺陷和不足。其一是充電時間過長，長達2?8小時，最快也要20分鐘，使蓄電池的實際應用受到極大限制。主要原因是極板比表面積小造成的。大電流充電時會造成極板熱效應，使電池變形、炸裂而失效。大電流放電導致電壓降低，容量也隨放電電流的增大而降低。其次，比能量太低，致使其重量太重、太笨，限制了機械運載工具的有效載荷，從而限制了續航里程和能源設備的有效工作時間。第三，鋰離子電池的電極主要依靠涂布技術完成制備也受到了越來越多的關注。這些過程主要用到N—甲基略燒酮(N—methYi一Z一pyrrol idone下文簡稱匪P)作為溶劑。一般正極使用鋁箔作為金屬集流體，負極采用銅箔作為金屬集流體。但其本身不提供任何容量，是無效質量，還降低了鋰電池能量密度20?30%。但對于金屬集流體作為電極基體，提供導電的支撐作用。也是鋰電池不可缺少的部件。然而這些材料構成的正負極在充放電期間電極的膨脹和收縮，隨著充放電無限循環將會發生破碎金屬顆粒的這些不利因素，也導致鋰電池充放電循環壽命大大縮短。
【發明內容】
[0003]發明目的:本發明提供一種活性納米碳纖素鋁銅網柵真空鍍膜電極高能電池，其目的是解決以往所存在的問題。
[0004]技術方案:本發明是通過以下技術方案實現的:
一種活性納米碳纖素真空鍍膜高分子高能電池，其特征在于:該電池包括電池槽、正極網柵、負極網柵和隔膜;正極網柵、負極網柵和隔膜設置在電池槽內，隔膜設置在正極網柵、負極網柵之間，隔膜與正極網柵和負極網柵之間形成的空間內設置有固化電解液，在電池槽的上端設置有封閉電池的槽蓋，在正電極觸點和負極電極觸點，正電極觸點連接正極網柵，負極電極觸點連接負極網柵。
[0005]正極網柵由鋁箔打微孔構成或鋁箔篩網構成；負極網柵由銅箔打微孔或銅箔篩網構成。
[0006]在正極網柵和負極網柵的外圍均設置有活性納米碳纖素層。
[0007]活性納米碳纖素層的活性納米碳纖素直徑為25?90nm，長度為180?350nm。
[0008]隔膜上設置有納米級微孔。
[0009]正負極網柵與隔膜間具有使其成為大電容的小間距。
[0010]優點及效果:本發明提供一種活性納米碳纖素鋁銅網柵真空鍍膜電極高能電池，整個電池元部件都裝在電池槽中，電池槽上面有槽蓋，起到封閉電池的作用，電池槽內裝有正極網柵、負極網柵和隔膜，隔膜的周圍有固化電解液，在槽蓋上面有正電極觸點，與里面的正極網柵相焊接。負極電極觸點與里邊的負極網柵相焊接。
[0011]本發明可以用大電流充電，可以大大縮短充電時間，比能量高，可以大大降低電池重量，改變極板性狀，變革涂布工藝水平，更換正負極涂層材質用納米級碳纖素，增大比面積，提高電池功率容量。
[0012]【附圖說明】:
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為正負極網柵結構圖；
圖3為正負極結構圖；
圖4為本發明的等效電路圖。
[0013]1、電池槽;2、電池槽蓋;3、正極網柵;4、負極網柵;5、隔膜;6、固化電解液;7、正電極觸頭;8、負電極觸頭;9、活性納米碳纖素層;10、網柵孔。
[0014]【具體實施方式】:下面結合附圖對本發明做進一步的說明:
本發明涉及一種活性納米碳纖素鋁銅網柵真空鍍膜電極高能電池，該電池包括電池槽
1、正極網柵3、負極網柵4和隔膜5 ；正極網柵3、負極網柵4和隔膜5設置在電池槽I內，隔膜5設置在正極網柵3、負極網柵4之間，隔膜5與正極網柵3和負極網柵4之間形成的空間內設置有固化電解液6，在電池槽I的上端設置有封閉電池的槽蓋2，在正電極觸點7和負極電極觸點8，正電極觸點7連接正極網柵3，負極電極觸點8連接負極網柵4。填充在電池槽中的電解液是經固化的電解液沒有流動和溢流條件，正負極網柵及其與隔膜間都具有使其成為大電容的小間距，所說隔膜由高絕緣強度的高分子聚丙烯制成，其尺寸與電池槽內尺寸相同。正負極觸點結構更能方便快速的電池組之間的安裝和拆卸
正極網柵3由鋁箔打微孔構成或鋁箔篩網構成;負極網柵4由銅箔打微孔或銅箔篩網構成。
[0015]在正極網柵3和負極網柵4的外圍均設置有活性納米碳纖素層9。活性納米碳纖素膜層是在真空條件下所噴制，膜層經過滾壓，厚度均勻，粘結強度高
活性納米碳纖素層9的活性納米碳纖素直徑為25?90nm，長度為180?350nm。
[0016]隔膜5上設置有微孔。
[0017]正負極網柵與隔膜間具有使其成為大電容的小間距。
[0018]為了解決充電時間短和正負極板金屬顆粒的破碎問題。將納米碳纖素、碳納米線等直徑小于500nm的納米級混合物顆粒置于醇類有機物溶液和水溶液中，混合為均勻的懸濁液侵泡。后用聚丙烯薄膜進行真空過濾或高壓壓濾，待干燥后從濾膜上取下進行球磨、篩分，用真空鍍膜法將其噴鍍在正負極網膜上。原極板有收縮膨脹性。而制成網膜，改變了這種不利特性。網膜是鋁箔、銅箔制的金屬網柵或網篩。將納米級活性材料顆粒噴鍍上后進行滾壓，活性材料顆粒連接在一起有很高的強度，就避免了充放電期間由于金屬管無限循環造成的膨脹和收縮，使金屬顆粒破碎的不利因素，使電池循環壽命大大延長，可延長至10?15年。真空噴涂有定向性，噴涂材料沒有散射，節約噴涂材料，對空氣環境無污染。
[0019]為了提高極性的導電性，補償活性物質的電子導電性，也可以加入導電劑和粘合劑，將納米碳纖素和網膜柵粘合在一起并進行滾壓，在有鋁箔或鋁帶制成引線做為正極引線與槽外的觸頭焊接。正極制作工藝同負極。所以正極由鋁網柵以及