[发明专利]一种防爆石墨烯电池

说明书

本发明公开了一种防爆石墨烯电池，其特征在于，其包括壳体与石墨烯电池块；所述壳体内部设有腔体，所述壳体包括前壁、后壁以及侧壁构成，所述前壁和后壁上分别设置有面向壳体内凸起的多条螺旋凸条，多条螺旋凸条沿着前壁的高度方向上延伸，所述前壁上的多条螺旋凸条在前壁上呈等间距布置，所述后壁上的多条螺旋凸条在后壁上非等间距布置，且从后壁的中心向两边间距逐渐变大，在所述前壁和所述后壁的上下两端分别设置有上加强肋和下加强肋，所述多条螺旋凸条的上下两端分别焊接固定在所述上加强肋和下加强肋上。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种防爆石墨烯电池。

背景技术

随着人类社会的发展，人们对能源的需求量越来越大，煤、石油、天然气等化石能源依然是目前能源供应的主体，但化石能源是不可再生能源，化石能源的口益枯竭是人类社会发展面临的一大挑战。同时这些燃料也是环境污染的主要来源，寻找新型可再生的清洁能源成为当今世界的主旋律。化学电源替代原始的化石能源能够有效地缓解能源问题及环境污染问题，其中二次电源的发展有效地推进了化学电源的发展。随着电子器件的小型化，对多功能便携式的高容量电源的需求逐渐增大，铿离子电池由于其优良的性能脱颖而出，成为二次电源中的主要类型。

锂电池是采用了金属锂或其化合物的电池，在电池的正极、负极或电解质中采用了金属锂或其化合物，具有高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；锂电池通常包括锂金属电池和锂离子电池两大类。随着微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

石墨烯（Graphene）是一种纳米数量级的材料，具有高强度、高弹性和高导电性等性质，石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，呈六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜。 但是如何提高其防爆性是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种防爆石墨烯电池。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种防爆石墨烯电池，其特征在于，其包括壳体与石墨烯电池块；所述壳体内部设有腔体，所述壳体包括前壁、后壁以及侧壁构成，所述前壁和后壁上分别设置有面向壳体内凸起的多条螺旋凸条，多条螺旋凸条沿着前壁的高度方向上延伸，所述前壁上的多条螺旋凸条在前壁上呈等间距布置，所述后壁上的多条螺旋凸条在后壁上非等间距布置，且从后壁的中心向两边间距逐渐变大，在所述前壁和所述后壁的上下两端分别设置有上加强肋和下加强肋，所述多条螺旋凸条的上下两端分别焊接固定在所述上加强肋和下加强肋上；

在所述壳体的腔体内设置有石墨烯电池块，包括石墨烯正极条、电解液层、石墨烯负极条；所述石墨烯正极条为U形，且外壳上设置有与U形石墨烯正极条相匹配的凹口一；所述石墨烯负极条为正方形，且外壳上设置有与正方形石墨烯负极条相匹配的凹口二；所述石墨烯负极条采用如下制备方法：S1.按重量份数计，取8份石墨、22份浓硫酸、5份浓磷酸、3份浓硝酸、6份过氯酸钾在150℃下反应3h，反应结束后将温度降到15℃ 以下，然后加入200份浓硫酸并控制温度在25℃以下，再继续加入13份高 锰酸钾、逐滴加入11份质量分数为39％的双氧水，利用水浴控制温度在25℃下保持搅拌反应8h，反应结束后过滤，将滤留固体用去离子水和乙醇交替洗涤至中性得到氧化石墨烯；

S2.以重量份数计，取1份氧化石墨烯加入500份去离子水中，然后利用超声波分散剥离10h，再利用1600r/min离心去除沉淀物，然后将溶液浓缩到原体积的0.08倍，得到单层氧化石墨烯水溶液；

S3.将一氧化硅球磨得到一氧化硅细料，将一氧化硅细料纯化，然后加入到 单层氧化石墨烯水溶液中，搅拌0.5～1h后取出并后干燥，然后在惰性气氛下以 500℃煅烧10h，再将煅烧产物加入到pH值为11～11.8的水合肼溶液中，在90～95℃回流4～6h，反应结束后用去离子水洗涤，然后干燥得到负极材料；

所述石墨烯正极条采用如下步骤制作：