複合雙電層蓄電池的製作方法
2023-08-11 06:16:21
專利名稱：複合雙電層蓄電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種二次電池，為物理電池。
眾所周知，電池分為一次電池和二次電池，其中二次電池應用最廣泛的有以下兩種，其技術經濟指標如下<
上述蓄電池的不足之處在於1單位重量的蓄電能力低。以供2.5KW的電瓶車使用的鉛酸蓄電池為例，該蓄電池的自重競達372Kg。由於自重太大影響了該車的載重量，且供電僅3.7小時，又使運距受到限制。鎘鎳電池單位重量的蓄電能力和鉛酸電池相近，沒有質的變化。
2充電時間長。充電時間長達6-8小時，和其它能源如內燃機加油只需幾分鐘比，其耗用的時間太長，成為現有蓄電池的一個致命的弱點。
3 對環境造成汙染。鉛酸蓄電池的酸滲漏，充放電時產生的酸霧，都對環境造成汙染，而且其中SO2、H2S等物質，對人體也有危害。此外，由於使用壽命短，大量廢棄的鉛酸電池和一次性電池都有可能產生嚴重的公害。
4與鉛酸蓄電池相比汙染較小的鎘鎳電池價格昂貴，很難做為動力電源。
本發明的目的就在於克服上述現有技術的不足。
本發明的目的在於提供一種高容量、快充、使用壽命長、無汙染而且價格適宜的複合雙電層蓄電池。
本發明的目的通過以下技術方案實現一種複合雙電層蓄電池，包括一個大容量的蓄電部分和一個電子穩壓器。
上述大容量的蓄電部分包括陽極板，陰極板和電解液。陽極板和陰極板採用導電性能良好的材料製成，優選的材料有多孔金屬、活性碳、石墨;多孔金屬包括多孔鈦、多孔鋁或多孔的鈦鋁合金。
上述大容量的蓄電部分的陰極板和陽極板要具有足夠大的比表面積，有自支撐結構。
大容量蓄電部分的陰極板和陽極板的製造可用任何可行的方法，當採用金屬做極板時其方法包括將其表面做陽極氧化法或其它方法處理生成一定厚度(1μ以上)的均勻耐高壓金屬氧化膜。當採用活性炭做極板時，其方法包括將活性炭粉與30-50%的煤焦油和瀝青做為粘結劑充分攪拌後壓製成型，然後，從0℃-1000℃逐漸升溫的條件下炭化，並經活化和微晶石墨化，得到導電性能良好具有一定強度和比表面積的極板。
大容量蓄電部分的極板可做成任意需要的形狀。
上述大容量蓄電部分的電解液可使用無機電解液或有機的電解液;無機電解液包括稀硫酸及一價或二價的硫酸鹽溶液，有機電解液包括以碳酸丙烯脂、二甲基甲醯胺或醚類物質為溶劑，四乙基或四丁基的鹽類、高氯酸鉀為溶質配成的電解液。
上述電解液要保證具有足夠小的內阻，並具有足夠多的離子，並能保證和所採用的極板材料有最優的配合，對極板、容器、引極材料無腐蝕作用。
電子穩壓器可採用現有技術中的直通式或變頻式穩壓器，當蓄電池大容量放電時可使用壓控式繼電裝置穩壓。由於複合雙電層蓄電池的放電為一衰變曲線，配備穩壓器是為了獲得穩定的放電電壓。
本發明的重點在於提出了一個全新概念的物理性電池。上述某些局部關於具體條件的敘述只是為了進一步對本發明加以說明，故本發明不受上述某些局部關於具體條件敘述的限制。
本發明具有以下的優點1容量大由於本發明採用了具有很大比表面積、又帶有極化層的材料做複合雙電層蓄電池的極板，使其擊穿電壓較高，二者疊加之效應，使本發明的蓄電池具有高容量的特性，其數值為15-24克/瓦時。
2充電時間短由於本發明的極板採用了導電性能良好的材料，如活性碳、石墨、多孔金屬鈦等，對應其工作電壓的電阻很小，所以具有快充之特性。充電時間可根據需要控制在15-60分鐘。
3使用壽命長由於本發明的蓄電池在充放電過程中無化學反應，且極板在工作介質中性能穩定，所以使用壽命長，充放電可達3000次以上。
4電源穩定由於本發明的蓄電池配有電子穩壓器，故可獲得穩定電壓的電源。
5無汙染價格適宜本發明與鉛酸蓄電池相比，具有無汙染，性能好的優點;與鎘鎳電池相比又有價格低，性能相近的優點。適於做動力電源。
總之，本發明的複合雙電層蓄電池具有高容、快充、壽命長、無汙染且價格適宜的特點，可廣泛地用於各個領域替代鉛酸蓄電池。
權利要求
1.一種複合雙電層蓄電池，其特徵在於由一個包括多孔陽極板(1)，多孔陰極板(2-1，2-2)和電解液(3)的大容量蓄電部分(A)和一個電子穩壓器(B)組成。
2.根據權利要求1的蓄電池，其特徵在於所述的大容量的蓄電部分的多孔陽極板(1)，多孔陰極板(2)是由多孔金屬和/或活性碳和/或石墨製成，兩極板選用不同的材料從而形成複合雙電層。
3.根據權利要求2所述的蓄電池，其特徵在於所述的多孔陰極板(2)採用的多孔金屬包括多孔鈦、多孔鋁或多孔的鈦鋁合金，並具有1μ以上的氧化膜層，有自支撐結構。
4.根據權利要求2的蓄電池，其特徵在於所述的多孔陽極板(1)為自支撐式，比表面積＞1200m3/cm3的活性炭。
5.根據權利要求1的蓄電池，其特徵在於所述的電解液(3)包括無機鹽電解液或有機電解液。
6.根據權利要求5的蓄電池，其特徵在於所述的無機電解液包括稀硫酸，一價或二價的硫酸鹽溶液，有機電解液包括包括以碳酸丙烯脂、二甲基甲醯胺或醚類物質為溶劑，四乙基或四丁基的鹽類、高氯酸鉀為溶質配成的電解液。
7.根據權利要求1的蓄電池，其特徵在於所述的電子穩壓器(B)為直通式穩壓器、變頻式穩壓器或壓控式繼電裝置。
全文摘要
一種複合雙電層電容器，其特徵在於蓄電部分(A)的電極採用具有大比表面積的多孔電極，在蓄電部分(A)之外配一個電子穩壓器(B)。該種蓄電池具有高容、快充、壽命長、無汙染且價格適宜的特點，可廣泛地用於各個領域代替鉛酸蓄電池。
文檔編號H01M10/36GK1113613SQ9410634
公開日1995年12月20日 申請日期1994年6月13日 優先權日1994年6月13日
發明者程家慶, 程卓 申請人:程家慶, 程卓