复合双电层蓄电池的制作方法

文档序号:6792639阅读:319来源:国知局
专利名称:复合双电层蓄电池的制作方法
技术领域
本发明涉及一种二次电池,为物理电池。
众所周知,电池分为一次电池和二次电池,其中二次电池应用最广泛的有以下两种,其技术经济指标如下<
上述蓄电池的不足之处在于1单位重量的蓄电能力低。以供2.5KW的电瓶车使用的铅酸蓄电池为例,该蓄电池的自重竞达372Kg。由于自重太大影响了该车的载重量,且供电仅3.7小时,又使运距受到限制。镉镍电池单位重量的蓄电能力和铅酸电池相近,没有质的变化。
2充电时间长。充电时间长达6-8小时,和其它能源如内燃机加油只需几分钟比,其耗用的时间太长,成为现有蓄电池的一个致命的弱点。
3 对环境造成污染。铅酸蓄电池的酸渗漏,充放电时产生的酸雾,都对环境造成污染,而且其中SO2、H2S等物质,对人体也有危害。此外,由于使用寿命短,大量废弃的铅酸电池和一次性电池都有可能产生严重的公害。
4与铅酸蓄电池相比污染较小的镉镍电池价格昂贵,很难做为动力电源。
本发明的目的就在于克服上述现有技术的不足。
本发明的目的在于提供一种高容量、快充、使用寿命长、无污染而且价格适宜的复合双电层蓄电池。
本发明的目的通过以下技术方案实现一种复合双电层蓄电池,包括一个大容量的蓄电部分和一个电子稳压器。
上述大容量的蓄电部分包括阳极板,阴极板和电解液。阳极板和阴极板采用导电性能良好的材料制成,优选的材料有多孔金属、活性碳、石墨;多孔金属包括多孔钛、多孔铝或多孔的钛铝合金。
上述大容量的蓄电部分的阴极板和阳极板要具有足够大的比表面积,有自支撑结构。
大容量蓄电部分的阴极板和阳极板的制造可用任何可行的方法,当采用金属做极板时其方法包括将其表面做阳极氧化法或其它方法处理生成一定厚度(1μ以上)的均匀耐高压金属氧化膜。当采用活性炭做极板时,其方法包括将活性炭粉与30-50%的煤焦油和沥青做为粘结剂充分搅拌后压制成型,然后,从0℃-1000℃逐渐升温的条件下炭化,并经活化和微晶石墨化,得到导电性能良好具有一定强度和比表面积的极板。
大容量蓄电部分的极板可做成任意需要的形状。
上述大容量蓄电部分的电解液可使用无机电解液或有机的电解液;无机电解液包括稀硫酸及一价或二价的硫酸盐溶液,有机电解液包括以碳酸丙烯脂、二甲基甲酰胺或醚类物质为溶剂,四乙基或四丁基的盐类、高氯酸钾为溶质配成的电解液。
上述电解液要保证具有足够小的内阻,并具有足够多的离子,并能保证和所采用的极板材料有最优的配合,对极板、容器、引极材料无腐蚀作用。
电子稳压器可采用现有技术中的直通式或变频式稳压器,当蓄电池大容量放电时可使用压控式继电装置稳压。由于复合双电层蓄电池的放电为一衰变曲线,配备稳压器是为了获得稳定的放电电压。
本发明的重点在于提出了一个全新概念的物理性电池。上述某些局部关于具体条件的叙述只是为了进一步对本发明加以说明,故本发明不受上述某些局部关于具体条件叙述的限制。
本发明具有以下的优点1容量大由于本发明采用了具有很大比表面积、又带有极化层的材料做复合双电层蓄电池的极板,使其击穿电压较高,二者叠加之效应,使本发明的蓄电池具有高容量的特性,其数值为15-24克/瓦时。
2充电时间短由于本发明的极板采用了导电性能良好的材料,如活性碳、石墨、多孔金属钛等,对应其工作电压的电阻很小,所以具有快充之特性。充电时间可根据需要控制在15-60分钟。
3使用寿命长由于本发明的蓄电池在充放电过程中无化学反应,且极板在工作介质中性能稳定,所以使用寿命长,充放电可达3000次以上。
4电源稳定由于本发明的蓄电池配有电子稳压器,故可获得稳定电压的电源。
5无污染价格适宜本发明与铅酸蓄电池相比,具有无污染,性能好的优点;与镉镍电池相比又有价格低,性能相近的优点。适于做动力电源。
总之,本发明的复合双电层蓄电池具有高容、快充、寿命长、无污染且价格适宜的特点,可广泛地用于各个领域替代铅酸蓄电池。
权利要求
1.一种复合双电层蓄电池,其特征在于由一个包括多孔阳极板(1),多孔阴极板(2-1,2-2)和电解液(3)的大容量蓄电部分(A)和一个电子稳压器(B)组成。
2.根据权利要求1的蓄电池,其特征在于所述的大容量的蓄电部分的多孔阳极板(1),多孔阴极板(2)是由多孔金属和/或活性碳和/或石墨制成,两极板选用不同的材料从而形成复合双电层。
3.根据权利要求2所述的蓄电池,其特征在于所述的多孔阴极板(2)采用的多孔金属包括多孔钛、多孔铝或多孔的钛铝合金,并具有1μ以上的氧化膜层,有自支撑结构。
4.根据权利要求2的蓄电池,其特征在于所述的多孔阳极板(1)为自支撑式,比表面积>1200m3/cm3的活性炭。
5.根据权利要求1的蓄电池,其特征在于所述的电解液(3)包括无机盐电解液或有机电解液。
6.根据权利要求5的蓄电池,其特征在于所述的无机电解液包括稀硫酸,一价或二价的硫酸盐溶液,有机电解液包括包括以碳酸丙烯脂、二甲基甲酰胺或醚类物质为溶剂,四乙基或四丁基的盐类、高氯酸钾为溶质配成的电解液。
7.根据权利要求1的蓄电池,其特征在于所述的电子稳压器(B)为直通式稳压器、变频式稳压器或压控式继电装置。
全文摘要
一种复合双电层电容器,其特征在于蓄电部分(A)的电极采用具有大比表面积的多孔电极,在蓄电部分(A)之外配一个电子稳压器(B)。该种蓄电池具有高容、快充、寿命长、无污染且价格适宜的特点,可广泛地用于各个领域代替铅酸蓄电池。
文档编号H01M10/36GK1113613SQ9410634
公开日1995年12月20日 申请日期1994年6月13日 优先权日1994年6月13日
发明者程家庆, 程卓 申请人:程家庆, 程卓
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