充電電池的電柵分隔技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種充電電池的電柵分隔技術(shù)，它是使用電場(chǎng)、帶電電荷把充電電池的陰極、陽(yáng)極所需的物質(zhì)分開(kāi)的技術(shù)，屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的充電電池，陰極、陽(yáng)極有的用有孔的隔板隔開(kāi)，有的直接使用固體電解質(zhì)隔開(kāi)。但是，對(duì)于一些電解物中含有電極物質(zhì)的液體，它們不能隔離(分開(kāi))這些物質(zhì)，或者隔離之后達(dá)不到理想效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服以往技術(shù)的不足，提供一種簡(jiǎn)單、實(shí)用、安全、有效、成本低的把充電電池的陰極、陽(yáng)極所需的物質(zhì)分開(kāi)的充電電池的電柵分隔技術(shù)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明利用電場(chǎng)的作用，以及帶電電荷的排斥作用，使電解液體中的陰離子、陽(yáng)離子分開(kāi)。一般而言，需要分開(kāi)金屬陽(yáng)離子，由于帶孔的正極電柵板帶正電荷，排斥陽(yáng)離子，使陽(yáng)離子不能通過(guò)正極電柵板的孔。而陽(yáng)離子可以通過(guò)有很多孔的電柵板從陰極區(qū)域移往陽(yáng)極區(qū)域，或者從陽(yáng)極區(qū)域移往陰極區(qū)域。這樣，既分離想分離的物質(zhì)，又使陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)的電荷動(dòng)態(tài)平衡，使充電電池不斷地正常工作。
[0005]當(dāng)然，可以在“外部”加上更強(qiáng)大的電場(chǎng)，使離子分開(kāi)得更好。也可以不用電場(chǎng)作用，直接用帶正電離子有孔隔板，利用電荷排斥作用分開(kāi)陽(yáng)離子。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為充電電池的電柵分隔技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖中各組件為:1陰極、2負(fù)極電柵板、3正極電柵板、4電解物、5陽(yáng)極、6陽(yáng)極引線、7電柵電池、8陰極引線。
【具體實(shí)施方式】
[0008]參見(jiàn)附圖，本發(fā)明由陰極(I)、負(fù)極電柵板(2)、正極電柵板(3)、電解物(4)、陽(yáng)極
(5)、陽(yáng)極引線(6)、電柵電池(7)、陰極引線⑶組成。這里以硫酸亞鐵(匕SO4為主要電解物)充電電池為例。陰極⑴陽(yáng)極(5)都用導(dǎo)電的石墨電極。
[0009]陰極充電時(shí):F/++2e— Fe
[0010]陽(yáng)極充電時(shí):Fe2+— Fe3++e
[0011]陰極區(qū)域的電解物⑷中存在主要的離子是:F/+、SO42 ;陽(yáng)極區(qū)域存在主要離子:Fe3+> Fe2\ SO42。電柵電池(7)使負(fù)極電柵板(2)、正極電柵板(3)形成電場(chǎng)。(電柵電池
(7)的電壓不能產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng))。在電場(chǎng)作用下，使F/+留于陽(yáng)極區(qū)域；帶孔的正極電柵板(3)帶正電荷，排斥陽(yáng)離子，使F/+陽(yáng)離子難(不能)通過(guò)孔而移往陰極區(qū)域。(如果F/+遷移到陰極區(qū)域，F(xiàn)/+與純鐵產(chǎn)生自放電。)S042在帶孔的正極電柵板(3)附近，陰極區(qū)域SO42通過(guò)正極電柵板(3)的孔移往陽(yáng)極區(qū)域，使陽(yáng)極區(qū)域、陰極區(qū)域的電荷動(dòng)態(tài)平衡，使充電電池不斷正常工作。放電時(shí),則反之。
[0012]因?yàn)殛帢O、陽(yáng)極所需的主要物質(zhì)是F/+，即原始狀態(tài)是同一種離子。所以電池充電后，當(dāng)電柵電池(7)沒(méi)有電時(shí)，F(xiàn)/+自然移往陰極區(qū)域，產(chǎn)生自放電，F(xiàn)/+形成F/+，回到原始狀態(tài)。當(dāng)電柵電池(7)有電，并且電池充電后，充電電池又恢復(fù)正常工作。如果陰極、陽(yáng)極所需要的主要物質(zhì)是兩種(或者兩種以上)不同的離子，當(dāng)電柵電池(7)沒(méi)有電時(shí)，兩種離子混與一起，電池不能回到原始狀態(tài)，充電電池再也不能恢復(fù)工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明涉及一種使用電場(chǎng)、帶電電荷把充電電池的陰極、陽(yáng)極所需的物質(zhì)分開(kāi)的充電電池的電柵分隔技術(shù)，它由陰極(I)、陽(yáng)極(5)、正極電柵板(3)、負(fù)極電柵板(2)、電解物(4)構(gòu)成，其特征是:使用正極電柵板(3)和負(fù)極電柵板(2)形成電場(chǎng)，把陰極、陽(yáng)極所需的物質(zhì)分開(kāi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電電池的電柵分隔技術(shù)，其特征在于:正極電柵板(3)有很多孔，使負(fù)離子通過(guò)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電電池的電柵分隔技術(shù)，其特征在于:正極電柵板(3)帶正電荷，排斥陽(yáng)離子，使陽(yáng)離子不能通過(guò)正極電柵板(3)的孔。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種使用電場(chǎng)、帶電電荷把充電電池的陰極、陽(yáng)極所需的物質(zhì)分開(kāi)的充電電池的電柵分隔技術(shù)，它由陰極(1)、負(fù)極電柵板(2)、正極電柵板(3)、電解物(4)、陽(yáng)極(5)、陽(yáng)極引線(6)、電柵電池(7)、陰極引線(8)組成。這種技術(shù)有效地分離(分隔)我們想要分離(分隔)的效果，使充電電池達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
【IPC分類】H01M2/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105591053
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410481890
【發(fā)明人】陳錦棠
【申請(qǐng)人】陳錦棠
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年9月19日