CN209947925U - 一种石墨烯电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池设备技术领域，尤其是一种石墨烯电池，包括壳体，壳体端口内设有顶盖，壳体内壁上设有石墨烯导电层，顶盖上设有铜帽，壳体内底面设有垫片，垫片上设有铜棒，壳体内设有和顶盖连接的吸收隔离层，吸收隔离层侧边通过钢夹套和壳体内的石墨烯导电层连接，钢夹套和顶盖之间设有密封板，密封板和顶盖之间填充有封口剂，吸收隔离层底部通过绝缘层和垫片连接，绝缘层和顶盖之间设有电解液。本实用新型的壳体内壁上设置石墨烯导电层，石墨烯具有良好的导电效果，在电池接通用电装置时，能够减小内阻，且电池发热量小，吸收隔离层上的微孔可以阻止粒径较大的电解液通过，但粒径较小的锂离子可以自由通过，形成电池内部的通电回路。

Description

一种石墨烯电池

技术领域

本实用新型涉及电池设备技术领域，尤其是一种石墨烯电池。

背景技术

石墨烯是一种导电、导热性能非常优越的二维材料，自2004年发现以来，受到了广泛关注。石墨烯发热片利用石墨烯的优异性能，升温速度快，可以加热发射波长为8-15微米的远红外线，同时电热转换效率在98％以上。利用聚酰亚胺耐高温的特性，可以使石墨烯发热片的表面温度达到200度，在180℃下可以长时间实用。现有的电池因为材料原因，内阻较大，在提供大电流时，内部发热较为严重，且电池内阻大输出效率降低。

实用新型内容

为了克服现有的电池技术的不足，本实用新型提供了一种石墨烯电池。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯电池，包括壳体，所述壳体端口内设置有顶盖，所述壳体内壁上设置有石墨烯导电层，所述顶盖上设置有铜帽，所述壳体内底面设置有垫片，所述垫片上设置有铜棒，所述壳体内设置有和顶盖连接的吸收隔离层，所述吸收隔离层侧边通过钢夹套和壳体内的石墨烯导电层连接，所述钢夹套和顶盖之间设置有密封板，所述密封板和顶盖之间填充有封口剂，所述吸收隔离层底部通过绝缘层和垫片连接，所述绝缘层和顶盖之间设置有电解液。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括壳体端口设置有向外弯折的凸缘，壳体上部设置有用于固定顶盖的凹槽。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括壳体外侧设置有保护膜，保护膜材质为聚酯薄膜。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括石墨烯导电层厚度为1-2mm。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括电解液为氢氧化钾和锌粉末的混合物。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括吸收隔离层为有机物薄膜，吸收隔离层上设置有微孔，吸收隔离层厚度为5-6mm。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括密封板材质为塑料，密封板厚度为10mm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的壳体内壁上设置石墨烯导电层，石墨烯具有良好的导电效果，在电池接通用电装置时，能够减小内阻，加快电子流动，便于输出大电流，且电池发热量小，内阻损耗小，不容易鼓包和损坏，不易爆炸，使用安全可靠，吸收隔离层上的微孔可以阻止粒径较大的电解液通过，但粒径较小的锂离子可以自由通过，形成电池内部的通电回路。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中1、壳体，2、顶盖，3、石墨烯导电层，4、铜帽，5、垫片，6、铜棒，7、吸收隔离层，8、钢夹套，9、密封板，10、封口剂，11、绝缘层，12、电解液，13、凸缘，14、凹槽。

具体实施方式

如图1是本实用新型的结构示意图，一种石墨烯电池，包括壳体1，壳体1起到了保持电池的外形和保护内部电芯的作用，所述壳体1端口内设置有顶盖2，所述壳体1内壁上设置有石墨烯导电层3，所述顶盖2上设置有铜帽4，所述壳体1内底面设置有垫片5，所述垫片5上设置有铜棒6，所述壳体1内设置有和顶盖2连接的吸收隔离层7，所述吸收隔离层7侧边通过钢夹套8和壳体1内的石墨烯导电层3连接，所述钢夹套8和顶盖2之间设置有密封板9，所述密封板9和顶盖2之间填充有封口剂10，所述吸收隔离层7底部通过绝缘层11和垫片5连接，所述绝缘层11和顶盖2之间设置有电解液12，本实用新型的壳体1内壁上设置石墨烯导电层3，石墨烯具有良好的导电效果，在电池接通用电装置时，能够减小内阻，加快电子流动，便于输出大电流，且电池发热量小，内阻损耗小，不容易鼓包和损坏，不易爆炸，使用安全可靠，吸收隔离层7上的微孔可以阻止粒径较大的电解液通过，但粒径较小的离子可以自由通过，形成电池内部的通电回路。

所述壳体1端口设置有向外弯折的凸缘13，壳体1上部设置有用于固定顶盖2的凹槽14，所述壳体1外侧设置有保护膜，保护膜材质为聚酯薄膜，保护膜防止电池的金属触点被金属触碰到，造成电池的短路，引起电池损坏，所述石墨烯导电层3厚度为1-2mm，所述电解液12为氢氧化钾和锌粉末的混合物，所述吸收隔离层7为有机物薄膜，吸收隔离层7上设置有微孔，吸收隔离层7厚度为5-6mm，所述密封板9材质为塑料，密封板9厚度为10mm。

工作原理：电池的充放电过程就是在正负极材料的嵌入和脱嵌并伴随着能量的吸收和释放的过程，给电池充电：从正极材料中脱嵌，经电解液到达负极，吸收电子后嵌入负极材料中形成能量较高嵌入化合物，电池放电：从负极材料中脱嵌并释放电子，经电解液达到正极，吸收电子后嵌入正极材料形成较为稳定的嵌入化合物。充放电过程需要离子和电子共同作用，这就要求电极材料具有良好的导电性和离子的扩散能力，以保证在放电过程中电子通过电极极耳迅速传导到外电路，离子在负极材料脱嵌后迅速扩散到电解液，电解液中的离子被载体送达正极材料，与电子结合形成嵌入化合物，石墨烯导电层3和铜棒6起到引导电子流动的作用，且石墨烯导电层3能够减小内阻，加快电子流动，便于输出大电流。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种石墨烯电池，包括壳体（1），其特征是，所述壳体（1）端口内设置有顶盖（2），所述壳体（1）内壁上设置有石墨烯导电层（3），所述顶盖（2）上设置有铜帽（4），所述壳体（1）内底面设置有垫片（5），所述垫片（5）上设置有铜棒（6），所述壳体（1）内设置有和顶盖（2）连接的吸收隔离层（7），所述吸收隔离层（7）侧边通过钢夹套（8）和壳体（1）内的石墨烯导电层（3）连接，所述钢夹套（8）和顶盖（2）之间设置有密封板（9），所述密封板（9）和顶盖（2）之间填充有封口剂（10），所述吸收隔离层（7）底部通过绝缘层（11）和垫片（5）连接，所述绝缘层（11）和顶盖（2）之间设置有电解液（12）。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池，其特征是，所述壳体（1）端口设置有向外弯折的凸缘（13），壳体（1）上部设置有用于固定顶盖（2）的凹槽（14）。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池，其特征是，所述壳体（1）外侧设置有保护膜，保护膜材质为聚酯薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池，其特征是，所述石墨烯导电层（3）厚度为1-2mm。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池，其特征是，所述电解液（12）为氢氧化钾和锌粉末的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池，其特征是，所述吸收隔离层（7）为有机物薄膜，吸收隔离层（7）上设置有微孔，吸收隔离层（7）厚度为5-6mm。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池，其特征是，所述密封板（9）材质为塑料，密封板（9）厚度为10mm。

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