[实用新型]内部粒子可活动的蓄电池电极

说明书

技术领域

本实用新型属于蓄电池电极技术领域，具体为内部粒子可活动的蓄电池电极。

背景技术

现有的蓄电池包含一对被固定蓄电池内部的电极：阴极(正极)与阳极(负极)，这种蓄电池的放电与充电工作过程是在这一对电极间分别发生氧化和还原反应，在放电过程中，阳极被氧化失去电子，阴极被还原得到电子，而在充电过程中，这种反应是逆反的。一旦充电的过程完成后，又进入下一轮的放充电的过程，藉此完成电池的一个工作周期。目前蓄电池的生产和使用都在遵循着蓄电池内部的电极固定在蓄电池内部的传统模式，这种模式下蓄电池的一对电极是永久安装在电池体内的，有一定的局限性，表现为：

一、电池使用中充电和放电效率不稳定。人们为了提高电池电极的充放电效率、使用寿命，一直在不断的改进制成电极的材料及生产工艺，但电池生产技术始终没有脱离并局限于安装固定电极于电池内，及电池使用过程始终没有离开并局限于充电—放电的这一设计流程。电池在不断的使用过程中，不可避免的电极会逐渐老化、充电次数与充电效率会成反比、随着电池的老化，充电时间会越来越长且充电和放电效率会越来越低下。且这种模式下蓄电池的充电时间也是由设计产品时限定并固定下来的，人们为了缩短充电时间、延长放电时间，一直在探索尝试使用新材料来充当蓄电池的电极和改进电极的制作工艺，而每次在充电时间阶段性、突破性地缩短的同时，提高充电和放电效率的代价往往是：提高使用材料成本或制作成本、增加体积或重量来实现的。问题关键是设计理念始终没有跳出在蓄电池内安装固定电极以及设定蓄电池充电时间恒定参数这一固有思维的惯性。

二、充电时间过长且一成不变。由于目前技术下的蓄电池充电时间偏长且固定不变，在一些对充电时间有特定要求的蓄电池，如充电时间限制方面要求较高的电动汽车，因存在不能快速地短时间充电的缺陷而使电动汽车专用蓄电池的使用难以推广。

三、现有蓄电池内部固定电极的生产过程过于复杂。其生产工序还不能实现自动化，如蓄电池电极的安装目前工艺还是停留在手工阶段，每一台电池的电极都是在后道工序中安装的，工艺既复杂产能又低且污染环境。

四、现有蓄电池的极板笨重且体积偏大。由于要尽可能的延长电池电极的使用寿命，往往将电池极板做的尽可能厚大，结果是这种模式下的电池产品均相对较笨重且体积偏大。

五、电极使用寿命和使用效率不能保证。由于生产企业的生产标准不一，所生产的电池产品的使用环境要求不同，因使用不当而使电池的工作不在工作区内而引起电极损耗，从而会使电池的使用寿命比设计要求的大大缩短。

六、现有蓄电池难以适应电动汽车的市场化。电动汽车的使用离不开及时方便地给电池充电这一必要条件，现有技术下的电动汽车电池由于充电时间过长，不符合及时得到电力能源补充而使电动汽车便捷使用的要求，使电动汽车的使用和普及不能推广，电动汽车产业的发展受到阻碍。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于设计提供一种内部粒子可活动的蓄电池电极的技术方案，该电极中的电极粒子活动安装在电极框内，且可移到电池体外进行充电、维护。

所述的内部粒子可活动的蓄电池电极，其特征在于包括安装在电池体内的电极框，电极框内堆积可活动的电极粒子，所述的电极粒子为固体电极材料制成的阴极粒子或阳极粒子，所述的电极框为网状结构，电极框上连接设置伸出电池体外的输入管道、输出管道，电极框上还连接设置电极接线柱。

所述的内部粒子可活动的蓄电池电极，其特征在于所述的电极粒子包括粒子核、防粘层，粒子核与防粘层之间设置间隙层，防粘层上均匀设置贯穿的离子通道。

所述的内部粒子可活动的蓄电池电极，其特征在于所述的输入管道、输出管道具有向上或向下的倾斜角度，并分别设置输入关口、输出关口。

所述的内部粒子可活动的蓄电池电极，其特征在于电极框采用金属材料、导电橡胶或导电塑料制成。

所述的内部粒子可活动的蓄电池电极，其特征在于所述的粒子核为球形结构，其直径为1-3mm，所述的间隙层厚度为0.01-0.15mm，所述的防粘层厚度为0.03-0.21mm。

所述的内部粒子可活动的蓄电池电极，其特征在于所述的粒子核为立方体结构，其体积为0.5-15mm³。

所述的内部粒子可活动的蓄电池电极，其特征在于所述的粒子核为阴极或阳极固体电极材料制成，所述的防粘层为导电硅胶制成。