专利名称：高分子聚合物蓄电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供电设备，具体是一种作为能源的高分子聚合物蓄电池产品。
在现有技术中，常用蓄电池是硫酸铅(Pb/H2SO4)蓄电池，这种蓄电池采用重金属为极板，缺点是对环境污染，搁置一定时间产生硫酸化，生成硫酸铅(Pb)的晶粒粗大，阻碍活性材料的孔隙，活性材料在粗大晶粒膨胀力作用下从极板上脱落，或使极板弯曲，造成蓄电池损坏；长时间使用内阻增大，并且出现低温时效导电率下降、有效起动能力低等现象，例如一蓄电池在-17.7℃时的输出功率仅为在26.7℃充电时的40％，另外传统蓄电池容量低、体积重、充电时间长、使用寿命短等不足。
为了克服上述缺点，本实用新型提供一种无污染、高贮能、高能量密度，轻型、廉价的高分子聚合物蓄电池。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是一组由6个单格组成的正负极板安装在壳体中，其中一个单格由极板、活性材料、玻璃纤维、电解液和隔板组成，其中正极板位于两个负极板中间，在正、负极板之间夹有隔板，电解液注入单格极板空间，且高于极板，所述极板两表面带有凸起框格，所述活性材料置于框格里，在活性材料和框格的外表面覆有玻璃纤维，其特征在于所述极板为夹有支架芯的高分子聚合物，所述支架芯为不锈钢，所述高分子聚合物为有机物与导电无机物添加剂的组合，或有机物与导电有机聚合物的组合；所述电解液为偏钒酸铵盐(NH4VO3)、五氧化二钒(V2O5)、硫酸成份，其中硫酸浓度在1M～6M范围内；所述活性材料为偏钒酸铵盐(NH4VO3)、五氧化二钒(V2O5)、二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、二氧化锌(ZnO2)成份；所述高分子聚合物为有机物邻苯二甲酸二烯酯和导电无机物添加剂碳的组合，其中碳占总量的15～30wt％；所述高分子聚合物为有机物聚丙烯、聚氯乙烯和导电无机物添加剂碳的组合，其中碳占总量的15～30wt％；所述高分子聚合物为有机物聚氯乙烯或聚丙烯和导电有机聚合物聚吡咯(PPY)、聚噻吩(PI)、聚苯铵(PAN)、聚苯撑(PPP)或聚苯撑乙烯撑(PPV)的组合；
所述隔板为带透气孔的绝缘薄塑料；所述支架芯与极桩为一体，所述极桩在支架芯顶端一侧；所述支架芯厚度为0.2mm～0.3mm，所述框格高为0.25mm～0.3mm，所述框格中间区域厚度为0.8～1.2mm；所述单格正负极板的个数为3～19，其中正极板为奇数，负极板为偶数；所述正负极板上的极桩，上半部厚度为0.8mm～1.0mm，其中正极板上极桩的安装位置为在负极板上极桩位置的相对方向。
本实用新型具有如下优点1.充电速度快。传统蓄电池一般充电时间为12～24小时，快速充电时间也很长，本实用新型由于采用了高分子聚合物，贮能密度高，容量大，性能好，一般充电在1小时，快速充电时间更短。
2.无环境污染。本实用新型不采用重金属，废电解液可以循环使用，所以对环境不造成任何污染。
3.使用寿命长。常规蓄电池一般充放电1500次为其使用寿命，本实用新型可将其使用寿命提高了十倍。
4.放电时间长。本实用新型的放电时间大于传统蓄电池的放电时间，其最大功率高于一般蓄电池，并且能减弱低温影响。
5.本实用新型具有体积小，重量轻，成本低之特点，可广泛应用于各种用蓄电池供电场所，如机动车、太阳能发电装置、电站等。
6.本实用新型采用单格正负极板之间串联连接，一组两端头设有接线柱于壳体一侧，可以防止和减少磨损、顶撞，减少潮湿和腐蚀，减少和防止漏电。
图1为本实用新型单格正负极板结构示意图。
图2为图1中极板结构示意图。
以下结合附图对本实用新型的结构及原理作进一步详细说明。
实施例1如图1、2所示，一种高分子聚合物蓄电池，为1个单格组成的正负极板安装在壳体3中，其中一个单格由极板1、活性材料14、玻璃纤维15、电解液2和隔板4组成，其中正极板位于两个负极板中间，在正、负极板之间夹有隔板4，电解液2注入单格极板1空间，且高于极板1，所述极板1两表面带有凸起框格，所述活性材料14置于框格里，在活性材料14和框格的外表面覆有玻璃纤维15，其特征在于所述极板1为夹有支架芯12的高分子聚合物11，所述支架芯12为不锈钢，所述高分子聚合物11为有机物与导电无机物添加剂的组合，或有机物与导电有机聚合物的组合；所述电解液6为偏钒酸铵盐(NH4VQ3)、五氧化二钒(V2O5)、硫酸成份，其中硫酸浓度为2M，电解液6在极板1上的反应呈氧化还原反应；所述活性材料14为偏钒酸铵盐(NH4V03)、五氧化二钒(V2O5)、二氧化硅(SiO2)成份；所述不锈钢支架芯12与极桩13为一体，所述极桩13在不锈钢支架芯12顶端一侧；如图1、2所示，所述高分子聚合物为有机物邻苯二甲酸二烯酯和导电无机物添加剂碳的组合，其中碳占总量的20wt％；如图1、2所示，所述不锈钢支架芯12厚度为0.3mm，所述框格高为0.25mm，所述框格中间区域厚度为1.0mm；所述隔板4为带透气孔的绝缘薄塑料，具体为过氧化苯甲酰和邻苯二甲酸二丁酯加入乙烯酸二氧化硅烷干燥剂；如图1所示，所述单格正负极板的个数为3，其中正极板为1，负极板为2，隔板4个数为2；如图1所示，所述正负极板上的极桩13，上半部厚度为1.0mm，其中正极板上极桩13的安装位置为在负极板上极桩13位置的相对方向。
本实用新型的工作原理是在充电时，所述电解液6的溶液五氧化二钒和偏钒酸铵盐在正极上浓度增加，成氧化反应，在负极上浓度减少，为还原反应；在放电时，所述电解液6在极板1上的反应与充电时相反。
实施例2与实施例1不同之处在于如图1、2所示，所述高分子聚合物为有机物聚丙烯和导电无机物添加剂碳的组合，其中碳占总量的20wt％。
实施例3与实施例1不同之处在于如图1、2所示，所述高分子聚合物为有机物聚氯乙烯或聚丙烯和导电有机聚合物聚吡咯(PPY)、聚噻吩(PI)、聚苯铵(PAN)、聚苯撑(PPP)或聚苯撑乙烯撑(PPV)的组合。
权利要求1.一种高分子聚合物蓄电池，为一组由6个单格组成的正负极板安装在壳体(3)中，其中一个单格由极板(1)、活性材料(14)、玻璃纤维(15)、电解液(2)和隔板(4)组成，其中正极板位于两个负极板中间，在正、负极板之间夹有隔板(4)，电解液(2)注入单格极板(1)空间，且高于极板(1)，所述极板(1)两表面带有凸起框格，所述活性材料(14)置于框格里，在活性材料(14)和框格的外表面覆有玻璃纤维(15)，其特征在于所述极板(1)为夹有支架芯(12)的高分子聚合物(11)，所述支架芯(12)为不锈钢，所述高分子聚合物(11)为有机物与导电无机物添加剂的组合，或有机物与导电有机聚合物的组合；所述电解液(6)为偏钒酸铵盐(NH4VO3)、五氧化二钒(V2O5)、硫酸成份，其中硫酸浓度在1M～6M范围内；所述活性材料(14)为偏钒酸铵盐(NH4VO3)、五氧化二钒(V2O5)、二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、二氧化锌(ZnO2)成份。
2.按照权利要求1所述高分子聚合物蓄电池，其特征在于所述高分子聚合物为有机物邻苯二甲酸二烯酯和导电无机物添加剂碳的组合，其中碳占总量的15～30wt％。
3.按照权利要求1所述高分子聚合物蓄电池，其特征在于所述高分子聚合物为有机物聚丙烯、聚氯乙烯和导电无机物添加剂碳的组合，其中碳占总量的15～30w％。
4.按照权利要求1所述高分子聚合物蓄电池，其特征在于所述高分子聚合物为有机物聚氯乙烯或聚丙烯和导电有机聚合物聚吡咯(PPY)、聚噻吩(PI)、聚苯铵(PAN)、聚苯撑(PPP)或聚苯撑乙烯撑(PPV)的组合。
5.按照权利要求1所述高分子聚合物蓄电池，其特征在于所述隔板(4)为带透气孔的绝缘薄塑料。
6.按照权利要求1所述高分子聚合物蓄电池，其特征在于所述支架芯(12)与极桩(13)为一体，所述极桩(13)在支架芯(12)顶端一侧。
7.按照权利要求1所述高分子聚合物蓄电池，其特征在于所述支架芯(12)厚度为0.2mm～0.3mm，所述框格高为0.25mm～0.3mm，所述框格中间区域厚度为0.8～1.2mm。
8.按照权利要求1所述高分子聚合物蓄电池，其特征在于所述单格正负极板的个数为3～19，其中正极板为奇数，负极板为偶数。
9.按照权利要求1、6所述高分子聚合物蓄电池，其特征在于所述正负极板上的极桩(13)，上半部厚度为0.8mm～1.0mm，其中正极板上极桩(13)的安装位置为在负极板上极桩(13)位置的相对方向。
专利摘要本实用新型涉及一种高分子聚合物蓄电池。注入电解液的一组极板包括夹有支架芯的高分子聚合物,所述支架芯为不锈钢,所述高分子聚合物为有机物与导电无机物添加剂的组合,或有机物与导电有机聚合物的组合;所述电解液为偏钒酸铵盐、五氧化二钒、硫酸成分,电解液在极板上的反应呈氧化还原反应;所述活性材料包括偏钒酸铵盐、五氧化二钒成分。本实用新型具有高贮能,轻型、廉价、无污染之优点。
文档编号H01M10/36GK2371673SQ99223218
公开日2000年3月29日 申请日期1999年3月26日 优先权日1999年3月26日
发明者于恩华, 张彦茂, 张德武 申请人:于恩华