[发明专利]往复粉极电池和电容及其制造方法

说明书

一、技术领域：

这是一种动力电池和电容，属于汽车新能源

二、技术背景：

在我之前申请的“往复动力电池”“往复储电机”的发明中，它们的往复移动电极或者是有集流体的电极带，或者是浆状的电极。浆状电极比电极带具有更多的优点，因为它丢掉了集流体，丢掉了隔膜，重量、体积、成本都下降了。但是因为它的活性物粒。导电粒子周围都有电解液包裹着，使得电子传导率降低，对实用带来障碍。

另外，移动浆状电极方案，由于它的电极粒子是自由流动的，无法建立固定的固体液体界面，所以不能制作双电层动力电容。由于动力电容是表面储电的，与电池相比具有很多优点，不能就此放弃用往复移动电极制作动力电容的想法。于是我想到赝电容的原理，它不需要选立固定的双电层介面，并且电容量储存更大。由是我就决定开发赝电容。但是还是要把目前赝电容中所用的液体电解质改掉，因为这里的液体电解质也有包裹导电粒子现象，而电解液只传导离子不传导电子，必定会降低效率的。所以必须要把赝电容中的液体电解质改为固体粉粒的电解质，才能制成高效的往复移动粉极电容。

为了在我之前发明的“往复储电机”中不再使用液体电解质制成的浆状电极，为了提高电池电容的充放电效率，我提出了“往复粉极电池和电容”。其特征为：用具有电解质作用的粉粒与其他电极粉粒混和成固体粉状电极，并在电化学反应道中往复流动，去是充电，回是放电。

三、发明内容：

本发明的目的是要用固体电解质粉粒制作出移动的粉状电极，以获得效率更高的往复电池和电容。

本发明是如此实现的。为了使粉状电极粒子有良好的电子传导率；为了在电容处于工作状态时，使电极粒子有更多次，更多点的接触。本发明使电极粒子在经过电化学反应道时，再给它一个外力扰动，这种外力扰动就是集流极或隔片的运动。这是本发明的第二节特征。

其请看图1，粉状的电极混和物(8)由活塞(6)运送到电化学反应道(7)。电化学反应道的一边是集流极(3)(4)。另一边是隔片(2)。排出电化学反应道的电极物粒，被活塞吸入储料筒(5)。

当粉状电极物粒(8)经过电化学反应道(7)时，或者是隔片不动，集流极运动。或者是隔片运动，集流极不动。

图2所示是集流极(4)作直线运动的方案，或者上下运动，或者是左右运动。这种直线运动与电极物粒流通方向相同或相切。图2中集流极右边有一个柄(9)是作左右运动传动的。

图3所示是隔片(2)作直线运动的方案，这种方案一般采用电极物粒流通方向与隔片运动方向相同的方案。

图4是集流极作旋转运动的方案，所有旋转运动的电极物粒的流通方向，只能与集流极的旋转方向相切或不一致的方向。

不管是相同运动还是相切运动，其第一目的是，在工作时改变电极粒子之间的接触点，包括集流极与电极粒子的接触点；隔片与电极粒子的接触点，使这些接触点工作时，时时刻刻都在变化这一变化，就会时刻产生出许许多多新的接触点，而新的接触点就是电子、离子新的传导途径，途径增加了，充放电效率也就随之提高了。

对于赝电容来讲，电极物粒位置的变化，会产生与电解质粒更多次的接触，更多点的接触，增加了离子储入的机会，提高了电容量。

隔片或集流极作运动的第二目的是，要使电极粉粒均匀连续地通过电化学反应道。因为粉粒流通不如水，尽管超细粉粒也有水流动的效果，但与水相比总是差一点的，还是要在流通时，将通道壁作运动，帮助粉粒流通。

本发明就是这样，通过集流极或隔片的运动，使电极粉粒一是能均匀连续地通过电化学反应道，二是能做到工作时，时时刻刻改变粉粒的接触点，从而获得理想的充放电效率。消除浆状电极效率不高的缺陷。

粉极电容是很有前途的动力电源，首先它的能量变成不断输入不断放出，容量无限了，克服了动力电容最大的缺陷。另外，还能减小体积和重量，因为我把原来固定的粒子变为自由的粒子，把固定的接触点变为不断变化的接触点，自由粒子的表面积、接触次数、接触面一定比固定粒子大，共电容也一定大于固定粒子，再加上原来的上述的优点，再加上电容本身的优点，它的解是一款很理想动力电源。

同样的分析可以认为，粉极锂离子电池要比浆极锂离子电池优越。

另外，本发明在储料筒和电化学反应道之间加入了搅拌器，可以消除锂离子各个单体电池工作时产生的不一致，从而大大简化锂离子电池的电子控制器，并可不更换不一致的单体电池，节省成本，节省维护费，延长使用寿命，这对锂离子电池来讲是一个极大的优点。

四、附图说明：

附图1是往复粉极电池和电容的结构示意图