1.5V的充电电容电池制造技术

本发明专利技术涉及一种１．５Ｖ的充电电容电池，属于化学储能技术创新。该充电电容电池包括正极、隔膜、电解液、负极组成。所述的正极中包含磷酸铁锂、活性炭、粘接剂、导电剂和集流体，所述的负极中包含尖晶石结构的钛酸锂、非晶态二氧化钛、粘接剂、导电剂和集流体。隔膜为具有微孔的聚丙烯、聚乙烯或者两者构成的复合薄膜，或者纤维制成的纸质薄膜。电解液为锂盐溶解在有机物溶液中制成。本发明专利技术的优点在于，正极材料中含有能够存储较大的能量和能够输出较大的电流成分，同时负极具有大电流放电能力的成分，构成了具有大电流放电强，小电流放电能力高特性的１．５Ｖ充电电容电池。该充电电容电池制备过程实施简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种1.5V的充电电容电池，属于化学储能技术创新。技术背景近些年来，随着电子技术的发展，对化学电源提出了更高的要求，往往要求化学电源既能够大电流放电，又能够在小电流放电条件下输出很高的容量。化学电源中，化学超级电容器可以输出很大的电流，但是小电流放电容量很小；化学电池能够在小电流放电下输出很大的容量，但是大电流放电能力比较差。目前解决的方法是在一个电子设备中往往应用两个以上的化学电源，一般包括化学超级电容器和二次电池，由化学超级电容器提供大电流放电，由二次电池提供小电流放电下的高容量。但是，化学电池中的高性能的二次电池电压多在3V以上，和通常采用的1.5V电池不能简单的互换，限制了这种组合的应用范围。因此，结合化学超级电容器具备大电流放电能力和二次电池小电流放电容量高的优点，以及电压为1.5V可以兼容大部分电子装置的优点，则可以开发出1.5V充电电池。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种1.5V的充电电容电池。该充电电容电池兼有大电流放电能力和二次电池小电流放电容量高的特点。本专利技术是通过下述的技术方法实现的。一种1.5V的充电电容电池，包括金属或者塑料或者塑料金属复合的壳体，壳体内装填正极/隔膜/负极/隔膜卷绕或者叠层制成的电芯，以及填充的电解液。所述的隔膜是具有微孔的PP或PE或两者结合构成的复合薄膜，或者纤维的纸质薄膜；所述的电解液为选自LiPF6、LiClO4、LiBOB、LiBF4的一种锂盐，溶解碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、乙二醇二甲醚(DME)、乙腈(AN)、碳酸甲乙酯(EMC)、γ-丁内酯(GBL)溶剂的一种或者多种混合物的溶液。所述的金属壳体，选自钢材、铁镀镍材料、铝、铜；所述的塑料壳体，选自PP、PE。其特征在于，正极材料由以下成分及其质量百分比含量组成：磷酸铁锂：0～98％，-->活性炭：0～98％，聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙稀、丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯的粘接剂：1％～30％，炭黑或者石墨粉末或者纤维导电剂：1％～10％，且正极各组分的质量百分比之和为100％。负极材料由下列成分及其质量百分含量组成：尖晶石结构钛酸锂：0％～98％，非晶态二氧化钛：0％～98％，聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙稀、丙烯酸酯、聚偏氟乙烯粘接剂：1～30％，炭黑或者石墨纤维或粉末导电剂：1％～10％。且负极各组分的质量百分比之和为100％。本专利技术的优点在于，正极材料中含有磷酸铁锂是一种锂离子电池的正极材料，能够存储较大的能量，同时正极还含活性碳材料是一种电容的正极材料，能够输出加大的电流，所以充电电容电池，具有大电流放电能力和小电流高容量特性，同时负极采用尖晶石结构钛酸锂，和非晶态二氧化钛，是锂离子电池负极材料中大电流放电能力强的材料之一，从而正极和负极两种材料的选择，构成了具有大电流放电强，小电流放电能力高特性的1.5V充电电容电池。该充电电容电池制备过程实施简单。具体实施方式：实施例1：把6g PVDF溶解在100g N-甲基吡洛烷酮(NMP)中，在高速搅拌机上800转搅拌30分钟，制成透明的均匀溶液。把80g磷酸铁锂、10g活性炭、4g乙炔黑混合均匀，然后在100℃的真空干燥箱中干燥12h，再把干燥后的混合物加入透明的均匀的溶液中。然后，300转搅拌60分钟成为均匀的浆状物，将浆状物按照100μm涂布厚度涂布在20μm厚的铝箔上面，放入120℃的鼓风干燥箱中干燥24h，取出，分切成为40mm×300mm的条状，焊接上极耳，作为正极，在60℃下烘干待用。把80g钛酸锂、10g非晶态二氧化钛、2g导电石墨混合，然后在100℃，1KPa真空干燥箱中干燥12小时。把8g PVDF溶解在120g NMP中，通过800转搅拌3-->小时，制成透明的均匀溶液，再把钛酸锂、无定形二氧化钛、导电石墨等干燥后的混合物加入均匀的溶液中。然后，400转搅拌1小时成为均匀的浆状物，再均匀按照100μm涂布厚度涂布在20μm厚的铝箔上面，放入120℃的鼓风干燥箱中干燥24小时，取出，分切成为44mm×340mm的条状，焊接上铝极耳，作为负极，在60℃下烘干待用。把上述制备好的正极、负极和48mm×800mm的Celgard 2500隔膜层叠成正极/隔膜/负极/隔膜，然后卷绕成为圆柱状的卷芯放入外径为14mm，高度为50mm的钢壳中，再滚槽安装密封圈、焊接导流片，注入1M LiPF6在1∶1的PC和DMC的溶液0.6g，然后机械封口，之后进行充电化成。化成后，得到充电电容电池。实施例2：把6g的质量浓度为15％的聚丙烯酸酯的溶液加入80g水中稀释，制成透明的均匀溶液，再把60g磷酸铁锂、30g活性炭、4g导电石墨的混合物加入均匀溶液中。然后，在高速搅拌机上300转30分钟搅拌成为均匀的浆状物，再按照120μm涂布厚度涂布在20μm厚的退火不锈钢上面，放入120℃的鼓风干燥箱中干燥24小时，取出，分切成为40mm×300mm的条状，焊接上不锈钢极耳，作为正极，在60℃下烘干待用。把8g PVDF溶解在100g NMP中，通过800转高速搅拌3小时，制成透明的均匀溶液，再把把60g钛酸锂、30g非晶态二氧化钛、2g石墨在100℃，1kPa的真空干燥箱中干燥后的混合物加入均匀溶液中。然后，300转高速搅拌5小时成为均匀的浆状物，再均匀地涂布在20μm厚的铜箔上面，放入120℃的鼓风干燥箱中干燥24h，取出，分切成为44mm×340mm的条状，焊接上极耳，作为负极，在60℃下烘干待用。把准备的正极、负极和48mm×800mm的UBE 35隔膜层叠成正极/隔膜/负极/隔膜，然后卷绕成为圆柱状的卷芯放入外径为14mm，高度为50mm的铝壳中，再滚槽安装密封圈、焊接导流片，注入0.8g 1M LiClO4在EC和DMC 1∶1的电解液，然后机械封口，之后进行充电化成。化成后，得到充电电容电池。实施例3：-->把6g聚乙烯在100g乙醇中通过700转高速搅拌4小时，制成透明的均匀溶液，再把把40g磷酸铁锂、50g活性炭、4g乙炔黑物，然后在100℃的真空干燥箱中干燥12小时后的混合物加入均匀溶液中。然后，200转高速搅拌120分钟成为均匀的浆状物，再均匀地碾压在10μm厚的钛合金上面控制涂层厚度为150μm，放入120℃的鼓风干燥箱中干燥24h，取出，分切成为40mm×300mm的条状，焊接上不锈钢极耳，作为正极，在60℃下烘干待用。把8g聚乙烯在100g乙醇溶液中通过700转高速搅拌4小时，制成透明的均匀溶液，再把40g钛酸锂、50g非晶态二氧化钛、2g乙炔黑混合，然后在100℃，1KPa的真空干燥箱中干燥12h后的混合物加入均匀溶液中，200转高速搅拌90分钟成为均匀的浆状物，再均匀地碾压在20μm厚的钛箔上面控制涂层厚度为150μm，放入120℃的鼓风干燥箱中干燥24h，取出，分切成为44mm×340mm的条状，焊接上镍极耳，作为负极，在60℃下烘干待用。把上述制备好的正极、负极和48mm×800mm的纸质隔膜NKKTF3500层叠成正极/隔膜/负极/隔膜，然后卷绕成为方型的卷芯放入，长度为80mm，厚度6mm，高度为50m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种１．５Ｖ的充电电容电池，包括金属或者塑料或者塑料金属复合的壳体，壳体内装填正极／隔膜／负极／隔膜卷绕或者叠层制成的电芯，以及填充的电解液，所述的隔膜是具有微孔的ＰＰ或ＰＥ或两者结合构成的复合薄膜，或者纤维的纸质薄膜；所述的电解液为选自ＬｉＰＦ↓［６］、ＬｉＣｌＯ↓［４］、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＢＦ↓［４］的一种锂盐，溶解碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙二醇二甲醚、乙腈、碳酸甲乙酯、γ－丁内酯溶剂的一种或者多种混合物的溶液，所述的金属壳体，选自钢材、铁镀镍材料、铝、铜；所述的塑料壳体，选自聚丙烯、聚乙稀，其特征在于，正极材料由以下成分及其质量百分比含量组成：磷酸铁锂：０～９８％，活性炭：０～９８％，聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙稀、丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯的粘接剂：１％ ～３０％，炭黑或者石墨粉末或者纤维导电剂：１％～１０％；且正极各组分的质量百分比之和为１００％；负极材料由下列成分及其质量百分含量组成：尖晶石结构钛酸锂：０％～９８％；非晶态二氧化钛：０％～９８％；　 　聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙稀、丙烯酸酯、聚偏氟乙烯粘接剂：１～３０％；炭黑或者石墨纤维或粉末导电剂：１％～１０％；且负极各组分的质量百分比之和为１００％。...

【技术特征摘要】
1.一种1.5V的充电电容电池，包括金属或者塑料或者塑料金属复合的壳体，壳体内装填正极/隔膜/负极/隔膜卷绕或者叠层制成的电芯，以及填充的电解液，所述的隔膜是具有微孔的PP或PE或两者结合构成的复合薄膜，或者纤维的纸质薄膜；所述的电解液为选自LiPF6、LiClO4、LiBOB、LiBF4的一种锂盐，溶解碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙二醇二甲醚、乙腈、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯溶剂的一种或者多种混合物的溶液，所述的金属壳体，选自钢材、铁镀镍材料、铝、铜；所述的塑料壳体，选自聚丙烯、聚乙稀，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李青海，郝德利，吴曲勇，
申请(专利权)人：山东神工海特电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]