[发明专利]纳米硅能卷绕式超能电池及其制作方法

说明书

本发明公开了一种纳米硅能卷绕式超能电池及其制作方法，涉及电池技术领域，包括正极板、负极板以及设置在正、负极板之间的隔离膜，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布、涂覆于碳纤维布上的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布、涂覆于碳纤维布上的Sn层、涂覆于Sn层外侧的负极铅钙合金层，本发明提供的电池容量为同样体积铅酸电池的2倍以上，使用寿命为普通铅酸电池的3倍以上，且体积小，重量轻，电池自放电小，电池充满电后，放置3‑5年，仍保持90％以上的电量。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种纳米硅能卷绕式超能电池及其制作方法。

背景技术

电池是主要的电能存贮工具，现有的电池主要分为干电池和蓄电池，其中蓄电池主要包括铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池，现有的铅酸蓄电池，其电解液含量大，且极板重量较重，因此电池整体重量大，申请号为201310015058.9的发明专利申请公开了一种铅炭混合物及制作铅酸电池极板的方法，其中炭混合物：20％～80％、铅粉：20％～80％；其中，所述的炭混合物由以下物料的重量百分比配制：活性炭：10％～80％、导电炭材料：10～50％、粘接剂：5％～ 50％、纤维：0.1％～1％。但该技术方案所得的产品使用寿命及充电效率均不够理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种纳米硅能卷绕式超能电池及其制作方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：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，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布、涂覆于碳纤维布上的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布、涂覆于碳纤维布上的Sn层、涂覆于Sn层外侧的负 极铅钙合金层。

优选地，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，其平均直径为10～100nm、长度为3～10μm。

优选地，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％～1.5wt％、Ca 0.6wt％～0.8wt％、Al 0.02wt％～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％、Ca0.1wt％～0.13wt％、Al 0.02wt％～0.06wt％，余量包括 Pb。

优选地，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％、 Ca0.8wt％、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：Sn0.4wt％、Ca 0.1wt％％、Al 0.06wt％，余量包括Pb，所述碳纳米管及PbO2重量比为0.8:100。

优选地，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％、 Ca0.8wt％、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％，Ca 0.12wt％，Al 0.04wt％，余量包括Pb，所述碳纳米管及PbO2重量比为0.6:100。

优选地，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％、 Ca0.8wt％、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％、Ca 0.13wt％、Al 0.02wt％，余量包括Pb，所述碳纳米管及PbO2重量比为0.5:100。