[发明专利]一种新型蓄电池生产工艺

说明书

所属技术领域

本发明是一种“动态电极”蓄电池生产工艺，作为储能设备，蓄电池广泛用于能源、交通、航空、航天、工业、电子、电器多个领域。

技术背景

目前人们所用蓄电池主要有铅酸蓄电池，镍电池和锂离子电池，镍电池和锂离子电池由于体积小，重量轻，比容量大，在电子、通信、航空、航天上基本取代了铅酸蓄电池，由于全球对新能源的需求，电动汽车成为各国大力推广政策，可是，目前的蓄电池都存在价格高，比容量小，导致电池重量太大，汽车行程短，以及充电速度太慢等一系列问题而严重阻碍新能源电动汽车发展！而蓄电池的性能好坏最主要是由电极决定，电极活性材料及结构形式起关键作用，现有电池的电极都是将电极活性材料处理好后在集流体上压成簿片的固定的电极，不能很好的解决高比容量电极活性材料在反应时体积变化大、溶解、团聚、导电差等问题，大幅提升蓄电池比容量困难。一定程度限制了新能源汽车发展。

发明内容

目前的蓄电池由于其电极制造工艺决定了正负极材料不好太大改进，基本只能正极选择锰酸锂、钴酸锂、磷酸锂，与硫、硅、锂等相比比容量小，上升空间很小；电极材料结构密实，阻碍离子扩散，进而迟滞电化学反应，电流大了就产生极化，倍率性不好。

本发明的新型“动态电极”组成的锂离子电池完全改变这一状况，可以很好的克服高比容量电极活性材料在反应时体积变化大、溶解、团聚、导电差等问题，大幅度降低成本，提升容量，实现快速充电，改变传统生产工艺及方法。本发明的电极，用导电、导离子的混合导电型材料对纳米电极活性材料进行包覆；用全固态电解质将一长方体容器从中间一分为二，形成电极的两个空腔，空腔内有机械搅拌装置，两个空腔内表面铺有正负电极集流体，将包覆后的电极活性材料放入两个空腔内，并将电极惰性气体保护密封形成蓄电池。这种克服高比容量电极活性材料在反应时体积变化大、溶解、团聚、导电差等问题，新的蓄电池提高了离子传质效果，正负极的氧化-还原反应可以在电极的整个立体空间内进行，大幅度提高反应速度，从而实现电池快速充放电，倍率性得到提高，并且这种电极的体积可以很方便地调整，从而能轻易生产大容量电极，所发明蓄电池完全不同于传统三层簿片的固定电极基本结构，抛弃了传统工艺里很多复杂环节，可以实现模块化高效生产蓄电池。

要解决的技术问题

由于目前的蓄电池特别是锂离子电池，生产工艺复杂低效，其电极结构严重阻碍锂离子扩散速度，造成现在锂离子电池成本高，容量小，充电慢，并且不能很好克服高比容量电极活性材料在反应时体积变化大、溶解、团聚、导电差等问题。

技术方案

本发明采用“动态电极”生产工艺，具体方案是：1、用导电、导离子的混合导电型材料包覆高比容量的纳米电极活性材料；2、用全固态电解质将容器一分为二隔成两空腔，空腔内表面铺有集流体；3、在空腔内加装机械搅拌装置；4、将包覆后的电极活性材料放入空腔内惰性气体保护密封成蓄电池。

有益效果

本发明能灵活采用高比容量的电极活性材料，大幅度简化蓄电池生产工艺与过程，减少材料用量，降低蓄电池成本，提高蓄电池的容量，实现快速充电。可以生产超大型容量的蓄电池。