一种基于石墨烯的电动车用蓄电池的制作方法

文档序号:12275481阅读:350来源:国知局

本发明涉及电池装置,具体涉及一种基于石墨烯的电动车用蓄电池。



背景技术:

石墨烯是一种碳纳米二维材料,原子以sp2杂化轨道方式构成,平面像六角的蜂巢结构,质料非常牢固坚硬,在室温状况,传递电子的速度比已知导体都快,而全材料仅一个碳原子厚度,是全世界已知材料最薄的。

石墨烯有以下性质:石墨烯是人类已知机械强度最高的材料,它的杨氏模量高达1TPA,比钢铁还高200倍;石墨烯的导热性能优于碳纳米管;普通碳纳米管的导热系数可达3500W/mK,理论值甚至高达6000W/mK,是目前导热率最高的天然材料金刚石的2.5倍;因为独特的能带结构和零带隙特征,石墨烯有两个惊奇的光学性质,石墨单层对可见光仅2.3%的吸收,透明度为97.7%。非线性光学吸收特性,表现出在强光照射时,对红外等波段吸收良好,当光强超过阈值时,这种性质就会变得饱和;是现有物质中电阻率最低的材料。

通常,将纳米颗粒负载到具有高电子电导率的石墨烯骨架上,能够有效地提高材料的电子电导率,从而提高材料的倍率性能。但是其体积膨胀并不能得到很好的改善,大电流和较长循环周期下,仍表现较明显的容量衰减。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明旨在提供一种基于石墨烯的电动车用蓄电池。

为实现该技术目的,本发明的方案是:一种基于石墨烯的电动车用蓄电池,包括有壳体、控制模块、充放电接口,所述壳体内侧设置有阳极栅板和阴极栅板,所述阳极栅板和阴极栅板之间通过导电骨架电连接,所述壳体还储存有电解液,所述电解液将阳极栅板和阴极栅板浸润其中,所述充放电接口、阳极栅板和阴极栅板与控制模块之间电连接;

所述阳极栅板和阴极栅板之间还设置有石墨烯隔板,所述石墨烯隔板包括有无纺布层、孔隙调节剂、高分子树脂、石墨烯涂层,所述无纺布层通过高分子树脂固定,所述无纺布层内设置有孔隙调节剂,所述无纺布层外侧喷涂有石墨烯涂层。

作为优选,所述壳体还设置有温度传感器,所述温度传感器与控制模块之间电连接。

作为优选,所述石墨烯隔板的重量组成为:无纺布层为2-23%、孔隙调节剂为5-10%、高分子树脂为20-45%、石墨烯涂层为0.1%-5%。

作为优选,所述石墨烯涂层还覆盖有一层碳层。

作为优选,所述碳层的厚度为5nm。

本发明的有益效果,添加了无纺布层和高分子树脂层,形成三层结构,增强个隔板的韧性,不易损坏;孔径调节剂能够使电池阳极的充电接受能力更高,有效改善了电池的性能;容量保持率几乎为100%,说明即使在大电流下循环材料亦能保持良好的结构稳定性,碳层能有效抑制其在充放电过程中的体积膨胀,维持材料的结构稳定性,提高其在大电流下的循环性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明所述的具体实施例为一种基于石墨烯的电动车用蓄电池,包括有壳体、控制模块、充放电接口,所述壳体内侧设置有阳极栅板和阴极栅板,所述阳极栅板和阴极栅板之间通过导电骨架电连接,所述壳体还储存有电解液,所述电解液将阳极栅板和阴极栅板浸润其中,所述充放电接口、阳极栅板和阴极栅板与控制模块之间电连接;

所述阳极栅板和阴极栅板之间还设置有石墨烯隔板,所述石墨烯隔板包括有无纺布层、孔隙调节剂、高分子树脂、石墨烯涂层,所述无纺布层通过高分子树脂固定,所述无纺布层内设置有孔隙调节剂,所述无纺布层外侧喷涂有石墨烯涂层。

为了控制壳体温度,所述壳体还设置有温度传感器,所述温度传感器与控制模块之间电连接。温度传感器能快速检测壳体温度,控制模块快速做出措施,防止电动车蓄电池过热或过冷。

其中石墨烯隔板的配比如以下所示:所述石墨烯隔板的重量组成为:无纺布层为2-23%、孔隙调节剂为5-10%、高分子树脂为20-45%、石墨烯涂层为0.1%-5%。

为了提高电子传输速率,所述石墨烯涂层还覆盖有一层碳层。所述碳层的厚度为5nm。同时能有效抑制材料在充放电过程中的体积膨胀,表现出良好的倍率性能和优异的循环性能。

添加了无纺布层和高分子树脂层,形成三层结构,增强个隔板的韧性,不易损坏;孔径调节剂能够使电池阳极的充电接受能力更高,有效改善了电池的性能;容量保持率几乎为100%,说明即使在大电流下循环材料亦能保持良好的结构稳定性,碳层能有效抑制其在充放电过程中的体积膨胀,维持材料的结构稳定性,提高其在大电流下的循环性能。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进,均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

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