[发明专利]一种使用钛铂合金作为集电极的高能蓄电池制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高能蓄电池的制作方法，具体是提供一种使用钛铂合金作为集电极的高能蓄电池制作方法

背景技术

超级高能电池，是介于超级电容器和电池之间的储能器件。它既具有电容器可以快速充放电的特点，又具有电化学电池的储能机理。超级电容电池储存电荷的能力强，并具有充放电速度快、效率高、大大减少对环境污染、循环寿命长、使用温度范围宽，因此具有高比功率、大电容和循环寿命长等特点，成为一种新型的储能装置，普遍应用于移动通信、信息技术、消费电子、快充电动汽车、快充电动车、电网储能站，航空航天和国防科技等领域，在世界范围内引起了极大关注。特别是目前制造铅酸电池厂家转型升级更新换代的最好产品。投资少上马快，原有现成的铅酸电池厂家设备不需要很大的改造都可生产。

随着全球经济和社会的快速发展，资源和能源日渐短缺，生态环境日益恶化，人类将更加依赖于太阳能、风能、生物质能或氢能等可再生能源。其中，在太阳能和风能等储能系统领域，目前主要以铅酸蓄电池技术为主，这种技术存在寿命短(约300～500次)、工作温度范围窄、大电流接受能力差，不府合环保的要求等缺陷。国家采取有力措施关停转型是历史发展的需要。

现有无机体系超级电容主要有碳-碳对称型的镍电极-碳混合型碱性体系，尽管其寿命较长，还有锂电池，但价格是同类型铅酸蓄电池的8-10倍以上、且工作电位窗口只有1.5V，比能量只有5-8wh/kg左右，难以在储能系统得到广泛应用。

发明内容

本发明是针对问题，提供一种使用钛铂合金作为集电极的高能蓄电池制作方法，其制作出的蓄电池容量大、重量轻，能快充、使用寿命全面提升，上马快、达到成本低、老百性用得起，并符合环保、新能源产业准入条件的要求。

本发明的一种使用钛铂合金作为集电极的高能蓄电池制作方法，其采用的技术方案如下：

一种使用钛铂合金作为集电极的高能蓄电池制作方法，包括以下步骤：

A、将铅粉、碳纤维、导电炭黑、腈纶短纤维、稀硫酸加水，在60摄氏度以下和膏3个小时，将所述的膏双面涂覆在钛铂合金网片两面，再于80摄氏度经过50个小时固化，最后将固化好的极板放入电解液，制得正极板；

B、将活性炭、碳纤维、木素磺酸钠、聚四氟乙烯、硫酸钡、乙二酸、氧化钛、腐植酸、腈纶短纤维、铅粉、加去离子水，再加入密度为1.45g/cm³的硫酸溶液，在60摄氏度以下和膏3个小时，将所述的膏双面涂覆在钛铂合金网片两面，进行70℃～80℃的固化干燥，放入电解液中，最后制得负极板；

C、将制得的正极板和负极板用超细玻璃纤维隔膜包覆，以1.2g/cm³的H₂SO₄作为电解液，组装成本发明的高能蓄电池。

步骤A中，还包括加入石墨进行和膏的步骤，且电解液中加入胶状纳米碳。

步骤B中，还包括加入石墨进行和膏的步骤，且电解液中加入胶状纳米碳。

步骤A和步骤B中，还包括都加入石墨进行和膏的步骤，且电解液中加入胶状纳米碳。

钛铂合金网片为纯度99.8以上的钛铂合金制成，厚度为0.2～0.3mm，其拉网孔大小为0.3*0.2mm，并压平。

本发明的一种使用钛铂合金作为集电极的高能蓄电池制作方法，在纯钛铂合金网片上以铅粉为主要成分的活性物质和以活性炭为主要成分的活性物质分别涂覆到集电极基体的两面区域，然后烘干固化后放电解液中化成，制成高能电池。其中以铅粉为主要成分的活性物质主要包括铅粉、短纤维、石墨，导电炭黑、以活性炭为主要成分的活性物质主要包括导电炭黑、活性炭、碳纳米管，聚四氟乙稀，腐植酸，乙二酸，氧化钛，碳纤维、木素磺酸钠和硫酸钡；稀硫酸和水。

本方法中，以铅粉为主要成分的活性物质先采用水湿润后加入硫酸溶液混合，制成铅膏，涂覆在集电极基体两面的区域。对于加入的水量没有要求，只要达到正常的湿混即可。硫酸溶液的加入量以活性物质的总量计为2～5wt.％，一般采用密度在1.1～1.5g/cm 3的硫酸水溶液。铅膏涂覆后可以直接干燥。

以活性炭为主要成分的活性物质也采用水混合成混合物，涂覆在集电极基体上下两面的区域。制备混合物时一般是先将导电炭黑与活性炭进行均匀干混，然后再加入其他材料和溶解了羟甲基纤维素(CMC)和粘结剂的水溶液进行混合。在这个步骤中对水的用量也没有太严格的要求，达到活性物质便于涂覆到电极基体上的程度即可。铅膏涂覆后可以直接干燥。