本发明专利技术提供一种电容式储能电池，其包括介电材料、在介电材料内平行间隔交叉排列的第一电极和第二电极、夹持于介电材料两侧的第一封装导体以及第二封装导体；其中第一封装导体与第一电极的一端相连作为电池的正极，第二封装导体与第二电极的一端相连作为电池的负极，所述介电材料为相互叠加的钛酸钡纳米粉体加工形成的介电薄膜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池领域，特别是关于一种。
技术介绍
要推动低碳能源工业的发展，高效大功率的储能器件就成了其中的关键技术之一。储 能器件技术涵盖太阳能和风能的替换储能器件，紧急情况和瞬时反应储能电池，大功率和 高能储能器件等，其应用领域则涉及电网变电站应急储能器件，医院和M小时运营的高 科技产业，军工脉冲电源，航天和深海温度敏感储能电池，微型化医疗移植器件，电动自行 车和纯电动汽车用动力储能电池等等。目前市场上的储能电池主要有铅酸电池，铅晶电池，镍氢电池，锂离子电池包括磷 酸铁锂电池等化学电池。这类化学电池通过电能-化学能-电能的转换过程，来实现能量的 储存和释放。而化学电池在能量密度，功率密度，充放电时间，和安全环保等方面都已经趋 于极限。并因此严重制约了新能源产业的发展，特别是新能源电动汽车产业的发展。为了 克服上述化学电池功率密度低和充电速率慢的难题，电化学双电层超级电容器(EDLC)在 近十年获得了迅速的发展。其电池充电可在很短的时间内完成(以秒至分钟计)。因此，它 在短途公交车如2005年在烟台试运行的城市公交车和2006年在上海试运行的11路城市 公交车就成功将其运用为动力电源。而在世博园运行的电动公交车很多都是采用双电层超 级电容器作为动力电池组。然而，双电层超级电容器的单体模块电压低(< 3. 5伏)，从而导 致比能量小30瓦*时/公斤)，因此大大地限制了其应用前景。因此，有必要提出一种新的电池以克服现有技术的前述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的电容式储能电池。本专利技术的另一目的在于提供一种新的电容式储能电池的制造方法。为达成前述目的，本专利技术一种电容式储能电池，其包括介电材料、在介电材料内平 行间隔交叉排列的第一电极和第二电极、夹持于介电材料两侧的第一封装导体以及第二封 装导体；所述第一封装导体与第一电极的一端相连作为电池的正极，第二封装导体与第二 电极的一端相连作为电池的负极，其中所述介电材料为钛酸盐纳米粉体加工形成的介电薄 膜。进一步地，所述钛酸盐纳米粉体为钛酸钡纳米粉体、钛酸锶纳米粉体或钛酸锶钡 纳米粉体。进一步地，所述钛酸盐纳米粉体为掺杂稀土形成的稀土参杂钛酸钡纳米粉体、稀 土参杂钛酸锶纳米粉体或稀土参杂钛酸锶钡纳米粉体。进一步地，所述介电材料为相互叠加的若干层介电薄膜。进一步地，所述第一封装导体和第二封装导体为相对的半开口框形，其自两侧卡 扣于介电材料与电极材料两侧，所述电极材料的末端与封装导体的内表面接触形成电池的 正负极。为达成前述另一目的，本专利技术一种电容式储能电池介电材料的制造方法，其中所述电容式储能电池包括介电材料、在介电材料内平行间隔交叉排列的第一电极和第二电 极、夹持于介电材料两侧的第一封装导体以及第二封装导体；所述第一封装导体与第一电 极的一端相连作为电池的正极，第二封装导体与第二电极的一端相连作为电池的负极；所 述方法包括制备高纯度钛酸盐纳米粉体；对前述纳米粉体进行纳米颗粒分级处理，获得粉体粒径均勻分布的上述纳米粉体； 经过高纯薄膜制备工艺将前述纳米粉体制成介电薄膜。进一步地，在形成高纯度钛酸盐纳米粉体的步骤中，所述钛酸盐纳米粉体为钛酸 钡纳米粉体、钛酸锶纳米粉体或钛酸锶钡纳米粉体。进一步地，在形成高纯度钛酸盐纳米粉体的步骤中，所述钛酸盐纳米粉体为参杂 稀土形成的稀土参杂钛酸钡纳米粉体、稀土参杂钛酸锶纳米粉体或稀土参杂钛酸锶钡纳米 粉体。进一步地，所述介电材料为相互叠加的若干层介电薄膜。进一步地，所述电容式储能电池的第一封装导体和第二封装导体为相对的半开口 框形，其自两侧卡扣于介电材料与电极材料两侧，所述电极材料的末端与封装导体的内表 面接触形成电池的正负极。本专利技术的电容式储能电池能量密度大，能够快速充电，功率大，高效节能，相比于 化学储能电池，该类电容器储能电池无能量转换及损耗，充放电效率> 95%。因此，其相对节 能可达30%以上，使用寿命长，充放电次数>10万次，而锂电池约为1000次，铅氧电池为500 次，低碳环保，无二次环境污染，无安全隐患，结构上两端的封装导体为半开口框形，自两侧 卡扣于介电材料两侧，封装导体的内表面与电极相连作为电池的正负极，结构简单而且能 节省电池所占的空间。附图说明图1为本专利技术电容式电池的结构示意图。图2为本专利技术电容式电池的部分分解示意图。图3为本专利技术电容式电池的外部结构示意图。图如为本专利技术的电容式储能电池的结构部分分解图。图4b为沿图如中a-a虚线的介电材料及电极材料的放大结构示意图。图5为本专利技术电容式电池的介电材料的制备方法流程图。具体实施方式此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特 定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实 施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。请参阅图1及图2所示，其显示本专利技术电容式电池的结构示意图，如图所示，本发 明电容式电池包括介电材料1、电极材料2以及封装导体3。如图1及图2所示，在本专利技术的一个实施例中所述介电材料1为整个为实体的方 形立方体，其包括上表面11、下面表12、左侧面13、右侧面14、前端面15以及后端面(未示 出)。在其他实施方式中所述介电材料1也可以为圆柱体或其他多边形柱体，例如五边形柱 体或六边形柱体等。如图1及图2所示，本专利技术的一个实施例中所述电极材料2为矩形平板，其包括 形状相同的第一电极21和第二电极22。在本实施例中每一第一电极21和每一第二电极 22均包括若干块相同的电极板，这些相同的电极板构成的第一电极21和第二电极22在图 中的上下方向上相互平行，并且间隔交叉排列，即两块第一电极21之间设置一块第二电极 22，两块第二电极22之间设置一块第一电极21。电极板的层数取决于电池的容量，若电池 的容量大，则电极板的层数多，电池的容量小，则层数少，最少可以是仅有一块第一电极21 和一块第二电极22。所述第一电极21和第二电极22位于前述介电材料1内，每两块电极板21、22之 间充满前述介电材料1，这样每两块电极板21、22则相当于电容的两端，中间的介电材料1 为电容的两块板之间的介质。其中第一电极21和第二电极22的宽度小于介电材料1的宽度，如图所示，其中位 于图2中左侧的第一电极21的末端均相互平齐并与介电材料1的左侧面13平齐，而位于 图2中右侧的第二电极22的末端也相互平齐并与介电材料1的右侧面14平齐，由于第一 电极21和第二电极22的宽度小于介电材料1的宽度，整个介电材料1并未被电极材料完 全隔离开，仍为连续的一整块。在其他实施方式中，所述第一电极和第二电极的宽度也可以大于介电材料的宽 度，则整个介电材料被每两块第一电极和第二电极隔离开来，形成两块电极板中间夹一层 介电材料的形式。为与前述介电材料的其他实施例中的形状相适应，所述第一电极21和第二电极 22也可以为圆片形板状，或者其他多边形板状，例如五边形板状或六边形板状等。请继续参阅图1和图2所示，所述封装导体3包括第一封装导体31和第二封装导 体32，如图所示，每一封装导体31、32均为半开口框形，第一封装导体31包括上下两端的水 平板状的卡扣部311、312以及连接卡扣部31本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容式储能电池，其包括介电材料、在介电材料内平行间隔交叉排列的第一电极和第二电极、夹持于介电材料两侧的第一封装导体以及第二封装导体；所述第一封装导体与第一电极的一端相连作为电池的正极，第二封装导体与第二电极的一端相连作为电池的负极，其中所述介电材料为钛酸盐纳米粉体加工形成的介电薄膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：萧小月，
申请(专利权)人：无锡索垠飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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