[发明专利]纳米硅能卷绕式超能电池及其制作方法

权利要求书

1.一种纳米硅能卷绕式超能电池，包括正极板、负极板以及设置在正、负极板之间的隔离膜，其特征在于：所述正极板包括正极板栅、涂覆于正极板栅上的正极涂覆层；所述负极板包括负极板栅、涂覆于负极板栅上的负极 涂覆层；所述正极板栅包括碳纤维网、涂覆于碳纤维网上的Sn层、涂覆于Sn层外侧的正极铅钙合金层，所述负极板栅包括碳纤维网、涂覆于碳纤维网上的Sn层、涂覆于Sn层外侧的负极 铅钙合金层；将正极板、负极板分别铺上玻璃纤维绝缘纸，进行卷绕，得到电池体，电池体装入电池壳内，灌注纳米硅能胶状电解液。

2.根据权利要求1所述的纳米硅能卷绕式超能电池，其特征在于：所述正极涂覆层为PbO涂层，所述负极涂覆层为PbO₂涂层，其中PbO₂涂层由碳纳米管及PbO₂混合而成，两者重量比为0.2～0.8:100，所述碳纳米管平均直径为10～100nm、长度为3～10μm。

3.根据权利要求2所述的纳米硅能卷绕式超能电池，其特征在于：所述正极铅钙合金层由以下重量百分比的原料制成：Sn0.8wt％～1.5wt％、Ca 0.6wt％～0.8wt％、Al0.02wt％～0.06wt％，余量包括Pb，所述负极铅钙合金层包括由以下重量百分比的原料制成的负极铅钙合金：Sn 0.2wt％～0.4wt％、Ca 0.1wt％～0.13wt％、Al0.02wt％～0.06wt％，余量包括Pb。

4.根据权利要求3所述的纳米硅能卷绕式超能电池，其特征在于所述正极铅钙合金层由以下重量百分比的原料制成：Sn 0.8wt％、Ca 0.8wt％、Al 0.06wt％，余量包括Pb，所述负极铅钙合金层，包括由以下重量百分比的原料制成的负极铅钙合金：Sn 0.4wt％、Ca0.1wt％％、Al 0.06wt％，余量包括Pb，所述碳纳米管及PbO₂重量比为0.8:100。

5.根据权利要求2所述的纳米硅能卷绕式超能电池，其特征在于所述正极铅钙合金层由以下重量百分比的原料制成：Sn 1.0wt％、Ca 0.8wt％、Al 0.04wt％，余量包括Pb，所述负极铅钙合金层，包括由以下重量百分比的原料制成的负极铅钙合金：Sn 0.4wt％，Ca0.12wt％，Al 0.04wt％，余量包括Pb，所述碳纳米管及PbO₂重量比为0.6:100。

6.根据权利要求2所述的纳米硅能卷绕式超能电池，其特征在于所述正极铅钙合金层由以下重量百分比的原料制成：Sn 1.5wt％、Ca 0.8wt％、Al 0.02wt％，余量包括Pb，所述负极铅钙合金层，包括由以下重量百分比的原料制成的负极铅钙合金：Sn 0.4wt％、Ca0.13wt％、Al 0.02wt％，余量包括Pb，所述碳纳米管及PbO₂重量比为0.5:100。

7.根据权利要求2所述的纳米硅能卷绕式超能电池，其特征在于所述正极铅钙合金层由以下重量百分比的原料制成：Sn 1.0wt％、Ca 0.6wt％、Al 0.06wt％，余量包括Pb，所述负极铅钙合金层，包括由以下重量百分比的原料制成的负极铅钙合金：Sn 0.3wt％、Ca0.1wt％、Al 0.06wt％，余量包括Pb，所述碳纳米管及PbO₂重量比为0.4:100。

8.根据权利要求2所述的纳米硅能卷绕式超能电池，其特征在于所述正极铅钙合金层由以下重量百分比的原料制成：Sn 1.0wt％、Ca 0.8wt％、Al 0.02wt％，余量包括Pb，所述负极铅钙合金层，包括由以下重量百分比的原料制成的负极铅钙合金：Sn 0.4wt％、Ca0.12wt％、Al 0.04wt％，余量包括Pb，所述碳纳米管及PbO₂重量比为0.8:100。

9.根据权利要求2-8任一项所述的纳米硅能卷绕式超能电池的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

A、准备直径为1mm碳纤维丝3～4根，将其并列拧成碳纤维线，通过高压喷枪在碳纤维线上喷涂Sn，喷涂厚度为0.3～0.5mm，喷涂压强为8～12MPa，制成Sn-碳纤维线；

B、分别制备正极铅钙合金、负极铅钙合金，将A步骤所得的Sn-碳纤维线通过熔融的正极铅钙合金、负极铅钙合金，分别得到正极基线、负极基线，将正极基线、负极基线分别编织成布并压平既得正极板栅、负极板栅；

C、分别在B步骤所得的正极板栅、负极板栅上涂覆正极涂层、负极涂层，制得正极板、负极板，将正极板、负极板分别铺上玻璃纤维绝缘纸，进行卷绕，得到电池体；

D、将C步骤所得的电池体装入电池壳内，灌注纳米硅能胶状电解液，通过AGM工艺进行内化既得纳米硅能卷绕式超能电池。