CN101192678A

CN101192678A - 一种干式可充钒电池的制造技术

Info

Publication number: CN101192678A
Application number: CNA2007101057524A
Authority: CN
Inventors: 李林德; 俞振华; 吴正宇; 鲁湛
Original assignee: BEIJING PUNENG CENTURY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING PUNENG CENTURY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2008-06-04

Abstract

本发明涉及一种新型蓄电池，采用硫酸钒盐作为电池的正极和负极活性材料，正极电极活性材料由5价钒和4价钒的硫酸盐的混合体(其中5价钒和4价钒的硫酸盐各占50％)、硫酸、硫酸锂、石墨粉、聚乙烯醇、水按40～80％∶1～10％∶1～10％∶5～20％∶1～5％∶5～15％比例混匀填实，形成糊状固体材料。负极电极活性材料由3价钒和2价钒的硫酸盐的混合体(其中3价钒和2价钒的硫酸盐各占50％)、硫酸、硫酸锂、石墨粉、聚乙烯醇、水按40～80％∶1～10％∶1～10％∶5～20％∶1～5％∶5～15％比例混匀填实，形成糊状固体材料。所以本发明的蓄电池为干式可充钒电池。本发明的特点是利用离子态的钒元素作为活性材料，电化学可逆性好，循环寿命长。活性材料的硫酸钒盐被制成糊状固体，具有干电池的优点。

Description

一种干式可充钒电池的制造技术

技术领域

本发明涉及一种新型蓄电池，特别涉及一种干式可充钒电池的制造技术。

背景技术

电池是可移动电源，在现代社会生活各方面被广泛应用。固体电池有锌锰干电池，镍氢电池，锂电池等，锌锰干电池为一次性不可充电池，镍氢电池和锂电池为蓄电池，其它液体蓄电池有铅酸电池，全钒离子液流电池等。液体电池在蓄电容量方面有比较优势，固体电池在小型化以及某些运动场合等应用领域有优势。固体电池有复杂的固相反应以及电池记忆效应，导致充放电循环次数少，影响电池使用寿命。

发明内容

本发明采用离子态钒的硫酸盐作为电极活性物质，正极活性材料为5价钒和4价钒的硫酸盐，负极活性材料为3价钒和2价钒的硫酸盐，钒离子的电化学可逆性好，对增加蓄电池循环次数和寿命有利。另外，将干式可充钒电池的电极制作成糊状固体材料，与液体全钒电池相比，可以提高等体积内活性钒离子的量，增加电池的能量密度。

本发明的技术路线为：3.5价钒的硫酸盐与硫酸、硫酸锂、石墨粉、聚乙烯醇、水按一定比例混匀，形成糊状，并在模具中与石墨材料制成的集电极填实，制成一定形状的正极电极和负极电极，脱模后的正极电极和负极电极的一端用导电隔膜隔开置于电池外壳内部，并让正极电极和负极电极相对的两端与电池外壳连接并实现密封，组成一个电池，电池的结构示意图见说明书附图。将制作好的电池进行充电化成，得到可以对外放电的干式可充钒电池，在电池电量用完后可以进行反复充电放电运行。

附图说明

图1干式可充钒电池结构示意图

具体实施方式

1、26g由3价钒和4价钒的硫酸盐组成的混合体(其中3价钒和4价钒的硫酸盐各占50％)，加上0.3克硫酸，0.6克硫酸锂，2.5克石墨粉，1.2克聚乙烯醇，6克水，混匀，平均分成两份，在模具中将上述混料填实，中间插上碳棒集电极，制作正极电极和负极电极。导电隔膜用超高分子聚乙烯微孔膜，制作电池测试。恒压充电电压1.95伏，充电容量0.3Ah，0.5欧姆恒阻放电，平均放电电压1.45伏，放电容量0.26Ah。

2、26g由3价钒和4价钒的硫酸盐组成的混合体(其中3价钒和4价钒的硫酸盐各占50％)，加上6.5克硫酸，6.5克硫酸锂，12克石墨粉，3克聚乙烯醇，9克水混匀，平均分成两份，在模具中将上述混料填实，中间插上碳棒集电极，制作正极电极和负极电极。导电隔膜用超高分子聚乙烯微孔膜，制作电池测试。恒压充电电压1.95伏，充电容量0.35Ah，0.5欧姆恒阻放电，平均放电电压1.4伏，放电容量0.28Ah。

Claims

1.干式可充钒电池是一种蓄电池，其活性材料为钒的各种离子，钒离子以糊状固体形式做成电池电极。干式可充钒电池包括电池正极，电池负极，导电隔膜和电池外壳，电池正极和电池负极被导电隔膜隔开，电池正极和电池负极分别与导电隔膜紧密接触。电池外壳为不导电材料，将电池正极和电池负极紧密包裹，并与电池正极的集电极以及电池负极的集电极连接，形成密封结构。电池正极包括正极集电极和正极电极，正极集电极和正极电极通过密实填装紧密接触。电池负极包括负极集电极和负极电极，负极集电极和负极电极通过密实填装紧密接触。

i.其特征为：

ii.干式可充钒电池为可以进行多次充电放电运行的的蓄电池。

iii.干式可充钒电池的正极电极和负极电极均使用糊状同体形式的硫酸钒盐作为活性材料。

2.如权利要求1所说的正极电极，其活性材料为5价钒和4价钒的硫酸盐的混合体，并与硫酸、硫酸锂、石墨粉、聚乙烯醇、水按比例混匀填实。

3.如权利要求1所说的负极电极，其活性材料为3价钒和2价钒的硫酸盐的混合体，并与硫酸、硫酸锂、石墨粉、聚乙烯醇、水按比例混匀填实。

4.如权利要求1所说的导电隔膜，为超高分子聚乙烯微孔膜。

5.如权利要求1所说的电池外壳，为不导电的材料，比如硬质聚丙烯材料。

6.如权利要求2所说的正极电极各组成成分的比例，按下列配方：

5价钒和4价钒的硫酸盐的混合体 40～80％

(其中5价钒的硫酸盐20～40％，4价钒的硫酸盐20～40％)

硫酸 1～10％

硫酸锂 1～10％

石墨粉 5～20％

聚乙烯醇 1～5％

水 5～15％。

7.如权利要求3所说的负极电极各组成成分的比例，按下列配方：

3价钒和2价钒的硫酸盐的混合体 40～80％

(其中3价钒的硫酸盐20～40％，2价钒的硫酸盐20～40％)

硫酸 1～10％

硫酸锂 1～10％

石墨粉 5～20％

聚乙烯醇 1～5％

水 5～15％。