專利名稱：高能量導電塑料蓄電池簡易制造技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種新型有機導體-聚苯胺(PA)導電塑料蓄電池。聚苯胺做電池的正極活性物質，輕金屬合金鎂做負極活特物質，是一種高比能量的蓄電池。
目前發(fā)展的鋰電池，制造工藝十分復雜，造價昂貴，無法普及應用。主要由于金屬鋰一旦暴露在濕空氣時，會迅速失去光澤，表面發(fā)黑，同時產生了許多對電池性能不利的化合物，因此需要一整套昂貴的并具有惰性氣氛的干燥設備加工金屬鋰，整個電池裝配過程也要這種設備。又由于金屬鋰能迅速同水反應，放出氫氣形成氫氧化鋰的溶液。因此在裝配鋰電池之前，還要把電解液嚴格脫水處理，而且電解液只能用非質子性的有機溶液，電池的輸出比功率就比較低了。而有機溶劑的價格比較貴。加上金屬鋰的價格還要貴。這樣，鋰電池的造價就十分昂貴，無法普及應用。
還有一種用鋅做負極活性物質的電池，鋅的比重比較高(7.14)。比能量就比較低，鋅電池的輸出電壓比較低(1.4伏)，利用率比較低。
本發(fā)明目的在于，為了早日開發(fā)塑料蓄電池進入商品市場，采用比較金屬鋰價格低得多的金屬鎂做蓄電池的負極板。簡易導電塑料蓄電池的整個加工工藝。降低造價，使導電塑料蓄電池能夠早日普及應用。
本發(fā)明是這樣實現的，將經過提純的苯胺在48%氟硼酸溶液中用電化學的方法氧化聚合在0.1毫米厚的鎳薄板骨架上，就可得到聚苯胺導電塑料，經處理將它轉變?yōu)橹行?，再經真空干燥后就可做電池的陽極。
負極是用一片AZ合金鎂，厚度約一毫米左右。
電介質采用Mg(ClO4)2的中性水溶液，Mg(ClO4)2需經蒸餾提純，并采用蒸餾水做電解液。
電池隔膜采用經過處理的賽璐吩，作為防止正極活性物質移向負極板的半透膜，再用聚丙烯不織布作為第二層隔膜，作為保持電介液的材料，提高了整個隔膜的機械強度。
本電池就這樣由聚苯胺陽極，鎂合金陰極和Mg(ClO4)2的中性水溶液構成。
充好電的Mg/Mg(ClO4)2+H2O/PA電池開路電壓達2伏，放電后其開路電壓為0.8～1伏。電池充放電的電壓在1伏～2伏之間變化。也就是電池的上限充電值為2伏。本電池開路電壓在1伏和2伏之間來回充放電50次，電池仍保持良好的性能。這說明在上述電壓范圍內。電池在充放電過程中陰離子在聚苯胺電極的摻雜和去摻雜過程的可逆性很好。它具有較高的活性物質利用率。在50次充放電以后電池輸出容量和能量急劇下降是由于鎂電極的腐蝕而引起的(換了鎂負極后，電池繼續(xù)能很好地工作)，鎂合金的耐腐蝕性能正在改進。
本電池由于采用鎂做負極活性物質。因此有些滯后作用?，F已控制在0.1秒左右，這對一般的工作影響不大。
本發(fā)明主要優(yōu)點采用新型的有機導體-聚苯胺做蓄電池，發(fā)揮了導電塑料的優(yōu)越性。經實驗聚苯胺電極無論在水溶液還是在非質子有機溶劑溶液中，都有很好的可逆性，充放電性能很好。
采用的金屬鎂資源豐富，標準電極電勢比較負，電化當量又較小，具有作為高能電池負極活性物質的優(yōu)良條件。金屬鎂還適用于許多種導電塑料蓄電池做負極。
本發(fā)明優(yōu)點還有(1)放電電壓平穩(wěn)，平均放電電壓比鋅和聚苯胺電池高0.3伏。
(2)由于鎂電極利用率高，因此電池的比能量高，約為鋅和聚苯胺電池的三至四倍。
(3)金屬鎂比重為1.74，與金屬鋰一樣屬于輕金屬。
(4)采用水溶液做電解液，電池的比功率比較高。
(5)由于采用水溶液做電解液，采用比金屬鋰價格低得多的鎂金屬做負極板，加上聚苯胺導電塑料的造價又不高，又由于本發(fā)明的制造工藝極其簡單。裝配工藝要求比鋰電池低得多，因此整個電池的造價顯著降低，從而使導電塑料蓄電池能夠早日普及應用。
附圖
是電池的側視剖面圖，圖中1.電池槽2.隔膜
3.正極4.負極5.電解液6.正極引出極7.負極引出極本發(fā)明可適用于風能、太陽能、電能等能源的儲能裝置，適用于礦燈、汽車、摩托車、工業(yè)儀器、醫(yī)療器械等用的電源、微型蓄電池以及各種類型的照明用蓄電池等。
權利要求
1.一種蓄電池的正極活性物質，特征在于用導電塑料-聚苯胺。
2.一種蓄電池的極板骨架，特征是用0.1毫米的鎳薄板做正極骨架。
3.一種蓄電池的負極活性物質，特征在于用輕金屬鎂合金。
4.一種蓄電池的電介液，特征在于用中性的水溶液作電解液，用高氯酸鎂作電解質。
5.一種蓄電池的隔膜，特征在于用雙層隔膜。作為保持電解液的材料用聚丙烯不織布，作為防止正極活性物質移向負極板的半透膜。用賽璐吩。
6.應用權利要求1、2、3、4、5、可做各種類型的蓄電池。
7.應用權利要求23可適用于許多種導電塑料蓄電池。
全文摘要
高能量導電塑料蓄電池簡易制造技術。
文檔編號H01M2/16GK1037053SQ8810227
公開日1989年11月8日 申請日期1988年4月13日 優(yōu)先權日1988年4月13日
發(fā)明者陸桂林 申請人:陸桂林