专利名称：碳纤维蓄电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及蓄电池，具体涉及蓄电池极板基板的制作。
背景技术：
现有的蓄电池极板基板主要采用金属或合金材料制作。基板的要求是导电性好，耐腐蚀性好。如铅酸蓄电池采用铅锑合金，阀控密封铅酸电池采用铅钙锡铝合金或者铅锑镉合金。以上电池合金都需要在接触40%的硫酸水溶液才能正常工作，而酸对以上材料有腐蚀作用，而因腐蚀使蓄电池失效是限制蓄电池寿命的重要因素。现有铅酸蓄电池的循环寿命难以满足客户要求，为此，蓄电池技术人员不停地研制各种合金，包括加银，加钴，加稀土元素等，希望能减少电极腐蚀的速度。但所有这些方法只能减少酸的腐蚀，无法使电极基体不发生腐蚀。为了开发耐腐蚀的电池材料,有用玻璃纤维镀金属来做电极基体的,但由于 金属镀层薄，容易腐蚀失效，寿命也无法提高。也有用导电塑料来生产极板基体的，但导电塑料成本高，不能耐高温，电池大电流放电时易变形失效。本发明的目的发明ー种耐腐蚀，耐高温，导电性好，重量轻，成本低的蓄电池极板基板。
发明内容
本发明用含碳量95%以上的碳纤维泡棉为基体，添加导电石墨纤维长丝，在特制成型机上制成碳-碳复合材料，然后高温碳化后制成导电碳极板。发明先进性本发明用非金属的导电石墨纤维做电极板，有优异的导电能力和抗压强度，耐酸碱，耐高温性能，可以减少蓄电池重量，提供蓄电池寿命，減少蓄电池材料中的重金属污染，是未来新能源汽车的新一代动カ蓄电池首选。
具体实施例方式I、用含碳量95%以上的碳纤维泡棉为基体，添加导电石墨纤维长丝，在特制成型机上制成碳-碳复合材料，然后高温碳化后制成导电碳极板。2、本发明的极板中的碳纤维是指含碳量为95%以上的石墨纤维，有优异的导电性能和抗压强度，耐酸碱，耐高温性能。3、本发明中的碳纤维泡沫棉的制作，可以用以下方法制作但不限于以下方法采用聚丙烯氰短纤维制作成电极板所需形状的平板毡，粘接聚丙烯氰长丝，做成高抗拉抗压的聚丙烯氰带卷，然后送入高温碳化炉；先抽真空并加热预氧化处理，处理温度600-800摄氏度，然后逐步提高温度到2200度，保温30分到60分，然后降温冷却后出炉，即得到含碳量在97% -99%的导电石墨纤维泡棉，根据材料杂质不同，其产率为13% -17%。4、泡棉石墨纤维加入不同的蓄电池活性材料，即可以制作成不同的蓄电池极板，例如加入铅膏，可以做成铅酸蓄电池；加入锂三元活性材料，可以做成锂电池；也可以做铁锂电池，铁镍电池，铝镁电池等。5、泡棉石墨纤维加入活性材料的方法不同，可以做成不同的极板，以下为方法举例，但不限于以下的方法I)把ー块极板划分成两部分，一部分涂正极材料,一部分涂负极材料,正负极材料中间要密封隔离，不能有液体联通，不能形成液体通道，防止离子导通形成单体电池短路，这样的极板即为双极性极板；2)在ー块石墨泡棉基体中灌注同一极性活性物质，即为单极性极板。 6、根据不同的用途，本发明的极板可以叠片式装配，也可以卷绕式装配。
权利要求
1.用含碳量95%以上的碳纤维泡棉为基体，添加导电石墨纤维长丝，在特制成型机上制成碳-碳复合材料，然后高温碳化后制成导电碳极板。
2.本发明的极板中的碳纤维是指含碳量为95%以上的石墨纤维，有优异的导电性能和抗压强度，耐酸碱，耐高温性能。
3.本发明中的碳纤维泡沫棉的制作，可以用以下方法制作但不限于以下方法采用聚丙烯氰短纤维制作成电极板所需形状的平板毡，粘接聚丙烯氰长丝，做成高抗拉抗压的聚丙烯氰带卷，然后送入高温碳化炉；先抽真空并加热预氧化处理，处理温度600-800摄氏度，然后逐步提高温度到2200度，保温30分到60分，然后降温冷却后出炉，即得到含碳量在97% -99%的导电石墨纤维泡棉，根据材料杂质不同，其产率为13% -17%。
4.泡棉石墨纤维加入不同的蓄电池活性材料，即可以制作成不同的蓄电池极板，例如加入铅膏，可以做成铅酸蓄电池；加入锂三元活性材料，可以做成锂电池；也可以做铁锂电池，铁镍电池，铝镁电池等。
5.泡棉石墨纤维加入活性材料的方法不同，可以做成不同的极板，以下为方法举例，但不限于以下的方法 1)把一块极板划分成两部分，一部分涂正极材料，一部分涂负极材料，正负极材料中间要密封隔离，不能有液体联通，不能形成液体通道，防止离子导通形成单体电池短路，这样的极板即为双极性极板； 2)在一块石墨泡棉基体中灌注同一极性活性物质，即为单极性极板。
6.根据不同的用途，本发明的极板可以叠片式装配，也可以卷绕式装配。
全文摘要
碳纤维蓄电池内容用含碳量95％以上的碳纤维泡棉为基体，添加导电石墨纤维长丝，在特制成型机上制成碳-碳复合材料，然后高温碳化后制成导电碳极板，然后用碳纤维极板做成碳纤维蓄电池。先进性本发明的蓄电池重量轻，强度好，寿命长，重量比能量高于使用现有金属极板材料的蓄电池，可以提高蓄电池的重量比能量及比功率。可以节省大量金属及节约能源，减少重金属材料的使用，减少环境重金属污染。本发明的蓄电池可广泛用于飞机启动，电动潜艇动力电池，也可以做为电动汽车的高能动力电池，具有广阔的发展前景，是目前蓄电池行业的新一代换代产品。
文档编号H01M4/66GK102683636SQ20111005825
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者陈荣 申请人:陈荣