[发明专利]固体可充式直流蓄电池及其制造方法

说明书

技术领域

 本发明属于电池的技术领域，具体是指一种固体可充式直流蓄电池及其制造方法。

背景技术

 目前，市场上常见的可充式电池有铅酸电池、镍铬电池、镍氢电池、磷酸铁锂电池等几种。铅酸电池优点是寿命长、价格低，可以大电流放电，缺点是存在铅污染不环保，笨重、能量密度低；镍铬电池的优点是可以承受较大充电电流，尤为适合快速充电，缺点是容量较小、寿命较短、所含有害物质较多，且有“记忆效应”；镍氢电池的优点是容量较大、寿命较长、符合绿色环保标准且无“记忆效应”，缺点是重量较大，仅以常用的5号镍氢电池为例，每节自重即达25克左右；锂离子电池的优点是容量大、重量小、寿命长，且无“记忆效应”；缺点是价格较高，易发生爆炸，不安全。

发明内容

 本发明的目的在于提供一种体积小、能量密度高，使用安全的固体可充式直流蓄电池及其制造方法。

 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种固体可充式直流蓄电池，其特征在于，以重量计包括：

77％-80％的氧化锆，

1.0％-1.5％的镁铝合金，

1.0％-1.7％的铝钼合金，

4％-6％的硒石，

3％-5％的萤石，

0.4％-0.8％的氧化银，

4％-5.3％的石英砂，

0.8％-1.2％的铬锆铜，

2.8％-3.2％的高岭石，

余量的杂质。

 一种上述的固体可充式直流蓄电池制造方法，包括下述的步骤：

１）、将各种原料按比例组合，进行纳米结构化处理；

２）、对纳米结构化处理后的原料进行混合搅拌；

３）、将原料压制成型；

４）、将压制成型后的坯料切割成片；

５）、用隧道窑对切割成片的坯料进行高温锻烧，制成半成品单体电池基极体片；

６）、用激光加速器对半成品单体电池基极体片施加外电场和激光高温冲击，造成半成品单体电池基极体片内的原子核碰撞，使核外电子形成空穴；

７）、用离子加速器对半成品单体电池基极体片的两面分别进行电子注入，为电子跃迁所形成的空穴补充电子；

８）、将单体电池基极体片组成产品电池组。

 在步骤５）中，所述的高温锻烧次序依次是：在100-400°C温度烧制4小时，在400-900°C温度下烧制10小时，在400-900°C温度下烧制10小时，在900-1200-900°C温度下烧制10小时，在900-400°C温度下烧制8小时，在400-100°C温度烧制5小时，冷却5-10小时。

 所述的纳米结构化处理采用物理气雾蒸汽法。

 在步骤５）中，所述高温锻烧采用氧化气氛工艺烧制。

 本发明选用多种锆、铝、镁、银、铜和硅石、陶土等矿物质以及添加固相高电荷能电解质物料，组成电池体基片和壳体原材料，制成具有固相电解质微观结构的电子导体，其具有下述的有益效果：

1）、原料来源广泛，价格低廉，安全性高；

 2）、其体积小，重量轻，容量重量比和容量容积比高；

 3）、使用寿命长，一次性带电后无限次充放电，可满足频繁充放电的需要；

 4）、无毒、无放射性、无污染，可降解，是真正的绿色能源；

 5）、不论是单体电池还是集束电池组，充放电无记忆性，不受单体电池一致性约束，不影响集束电池组充电对首、尾单体电池寿命；

 6）、用途广泛，可塑性强，可按不同客户、用途和性能要求制作生产。

具体实施方式

 本发明所述的固体可充式直流蓄电池，以重量计包括：

77％-80％的氧化锆（ZrO₂CaO），

1.0％-1.5％的镁铝合金（Mg₄Al₃），

1.0％-1.7％的铝钼合金（AlMo₃），

4％-6％的硒石（SiO₂），

3％-5％的萤石（CaF₂），

0.4％-0.8％的氧化银（Ag₂O），

4％-5.3％的石英砂（SiO₂），

0.8％-1.2％的铬锆铜（CrZrCu），

2.8％-3.2％的高岭石（Al₂O₃），

余量的杂质。