[发明专利]一种新型纳米超级电容电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于蓄电领域，具体涉及的是一种新型纳米超级电容电池及其制造方法。

背景技术

随着社会经济的发展，人们对于绿色能源和生态环境越来越关注。众所周知，电化学超级电容器是近年来发展的一种新型能量储存装置。根据储能原理有双电层电容器和法拉第准电容器两种类型，超级电容器的电荷储存发生在电极、电解质的形成的双电层上以及在电极表面进行欠电位沉积、电化学吸附、脱附和氧化还原产生的电荷的迁移；化学电池是通过电化学反应，产生法拉第电荷转移来储存电荷的。具有高安全性的电容电池是超级电容器和化学电池的有机结合体，与传统的超级电容器和化学电池相比，电容电池的比功率和循环次数可以达到化学电池的10倍以上，储存电荷的能力远比超级电容器高，并具有充放电速度快、对环境无污染、循环寿命长、使用的温限范围宽等特点，是本世纪最具有希望的一种新型绿色能源。大型充电电池预计将在电动汽车、农业及建筑机械、通讯、智能电网调峰、军工、电动自行车等交通设备以及自然能源领域得到普及，据预测市场将会大幅增长。

目前所有化学电池均存在一定的安全隐患，主要是由电极和电解液间的化学反应引起。电解液的主要成分为闪点很低、沸点也较低的有机溶剂，在一定条件下会燃烧甚至爆炸。处于充电态的电池正极材料为强氧化性化合物，同时处于充电态的负极材料为强还原性化合物，如电池出现过热，会导致电解液中的有机溶剂被氧化和还原，产生大量气体和更多的热，如缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放，电池内压便会急剧上升而引起爆炸。另外，电池过充，导致高电压时正极加速氧化电解液，产生的热和气体也可能令电池热失控；而且电容由于内阻非常低，在短路时候会产生非常强的放电电流，甚至引起强烈爆炸。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够提高安全性能的，防止爆炸后伤人的新型纳米超级电容电池及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种新型纳米超级电容电池，包括电池本体、正极板、负极板和隔膜，其结构要点是，电池主体上设有安全阀，所述的正极板和负极板均为波浪形设置，隔膜设在正极板和负极板之间，正极板、负极板和隔膜均设在电池本体内，所述的正极板和负极板均由纳米超级电容材料制成，电池本体外设有保护壳，保护壳上设有防爆膜。

作为本发明的进一步改进，保护壳上设有数个均匀这列设置的通孔。

作为本发明的进一步改进，防爆膜为数个，数个防爆膜设在通孔上。

作为本发明的进一步改进，保护壳外设有耐腐层，耐腐层采用软质材料制成。

作为本发明的进一步改进，耐腐层与保护壳之间设有弹性编制网。

作为本发明的进一步改进，弹性编织网折叠设置，弹性编织网与耐腐层固定连接。

作为本发明的进一步改进，弹性编织网内设有螺旋缠绕的金属丝。

一种新型纳米超级电容电池，其制造方法是：

S1.将纳米超级电容材料制成的正极板和负极板均安装在电池本体内，并将隔膜安装在正极板和负极板之间，在电池本体内注入电解质后封装；

S2.将封装后的电池本体插设在保护壳内，并将保护壳进行封装，保证保护壳内的空气密度和温度；

S3.金属丝螺旋缠绕并在金属丝的外层套设弹性编织网，弹性编织网的材质与耐腐层的材质相同，并且弹性编织网与耐腐层采用一体成型工艺制造；

S4.将耐腐层和弹性编织网套设在保护壳外后，进行封口。

作为本发明的进一步改进，耐腐层采用橡胶混合有玻璃纤维制成，橡胶与玻璃纤维的混合比例为8:1。

本发明的有益效果是：设计合理，结构简单，通过结构上的变化，增加了电池的安全性，防止电池爆炸，甚至电池发生爆炸时，能够有效的减少爆炸所产生的气流气压等，同时避免了电池爆炸后金属物体飞溅对人们造成伤害。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的另一实施例结构示意图；

其中，1-电池本体，2-正极板，3-负极板，4-隔膜，5-安全阀，6-保护壳，7-防爆膜，8-通孔，9-耐腐层，10-弹性编织网，11-缓冲层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的解释说明，但不限制本发明的保护范围。