專(zhuān)利名稱(chēng)：防爆型高容量鋰離子動(dòng)力電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子動(dòng)カ電池。
背景技術(shù)：
隨著石油價(jià)格的提高和石油資源的枯竭，節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境成為亟待解決的社會(huì)問(wèn)題，研制和開(kāi)發(fā)電動(dòng)交通運(yùn)輸工具成為大勢(shì)所趨。但是盡管電動(dòng)運(yùn)輸工具與傳統(tǒng)運(yùn)輸工具相比，具有無(wú)污染、能源轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，但電動(dòng)運(yùn)輸工具的動(dòng)カ電池一次充電行駛距離短、充電時(shí)間長(zhǎng)，從而限制了電動(dòng)運(yùn)輸工具的發(fā)展。目前作為電動(dòng)運(yùn)輸工具動(dòng)カ源的動(dòng)カ電池主要是鉛酸電池、鎳氫電池等，這些動(dòng)カ電池普遍存在著比能量低、比功率小、循環(huán)壽命短以及價(jià)格昂貴等問(wèn)題，為電動(dòng)運(yùn)輸工具尋求高比能量、高比功率、能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的工作環(huán)境、長(zhǎng)循環(huán)壽命、低自放電率、能夠大電流充放電、安全可靠、價(jià)格低廉的新型高效電源。
鋰離子電池是Li嵌入化合物為正負(fù)極的可充電電池，正極采用鋰化合物L(fēng)iCtjO2,LiNiO2, LiMn2O4或LiFePO4,負(fù)極采用鋰-碳層間化合物L(fēng)iXC6。電解質(zhì)為溶解有LiPFe6,LiASF6等鋰鹽的有機(jī)溶液。在充放電過(guò)程中，鋰離子Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象地稱(chēng)為“搖椅電池”。鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)是
(I)鋰電池比能量和可靠性較高，組成相同電壓的動(dòng)カ電池組時(shí)，鋰電池使用的串聯(lián)數(shù)目會(huì)大大少于鉛酸電池和鎳氫電池。如果動(dòng)カ電池中單體電池?cái)?shù)量越多，電池組中單體電池的一致性要求就越高，只要其中一個(gè)單體電池出問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致整組電池出現(xiàn)問(wèn)題。(2)重量輕，比能量大，高達(dá)150Wh/Kg以上，是鎳氫電池的兩倍，鉛酸電池的四倍，因此重量是相同能量的鉛酸電池的三分之一到四分之一，鋰電消耗的資源較少。(3)體積小，高達(dá)到400Wh/L，體積是鉛酸電池的二分之一到三分之一。提供了更合理的結(jié)構(gòu)和更美觀的外形的設(shè)計(jì)條件、設(shè)計(jì)空間和可能性。(4)循環(huán)壽命長(zhǎng)，循環(huán)次數(shù)可達(dá)1000次。以容量保持60%計(jì)，電池組100%充放電循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到600次以上，使用年限可達(dá)3-5年，壽命約為鉛酸電池的兩到三倍。(6)允許工作溫度范圍寬，低溫性能好，鋰離子電池可在-20°C +55°C之間エ作，尤其適合低溫使用，而水溶液電池(比如鉛酸電池、鎳氫電池)在低溫吋，由于電解液流動(dòng)性變差會(huì)導(dǎo)致性能大大降低。(7)無(wú)記憶效應(yīng)，所以毎次充電前不必像鎳鎘電池、鎳氫電池一祥需要放電，可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行充電。(8)無(wú)污染，鋰電池中不存在有毒物質(zhì)，因此被稱(chēng)為“綠色電池”。鋰離子電池的缺點(diǎn)是
(I)存在安全隱患；由于鋰電池比能量高，材料穩(wěn)定性差，鋰電容易出現(xiàn)安全問(wèn)題，エ作溫度超過(guò)+55°c極易發(fā)生爆炸事故。(2)鋰離子動(dòng)カ電池的容量還應(yīng)繼續(xù)提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供ー種工作溫度高、電池容量大的防爆型高容量鋰尚子動(dòng)カ電池。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是防爆型高容量鋰離子動(dòng)カ電池，包括電池殼體，所述電池殼體內(nèi)安裝有正極片和負(fù)極片，所述正極片和負(fù)極片之間設(shè)有電池隔膜，所述正極片和負(fù)極片的端部安裝有集電器，所述集電器連接電池的極柱，所述電池殼體內(nèi)設(shè)有鋰電池電解液，所述集電器為石墨集電器，所述鋰電池電解液為鈉酰亞胺。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電池隔膜為高壓靜電紡絲法制備的納米纖維電池隔膜。
由于采用了上述技術(shù)方案，防爆型高容量鋰離子動(dòng)カ電池，包括電池殼體，所述電池殼體內(nèi)安裝有正極片和負(fù)極片，所述正極片和負(fù)極片之間設(shè)有電池隔膜，所述正極片和負(fù)極片的端部安裝有集電器，所述集電器連接電池的極柱，所述電池殼體內(nèi)設(shè)有鋰電池電解液，所述集電器為石墨集電器，所述鋰電池電解液為鈉酰亞胺；鈉酰亞胺用于電解質(zhì)可耐高溫，石墨代替鋁做集電器，就不會(huì)被鈉酰亞胺腐蝕，能夠延長(zhǎng)鋰電池的使用壽命，在60°C以上的高溫下能夠正常工作，消除鋰電池的爆炸問(wèn)題，并且鋰電池的能量密度比傳統(tǒng)鋰電池中的鋰離子高50%以上。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。在下面的詳細(xì)描述中，只通過(guò)說(shuō)明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。防爆型高容量鋰離子動(dòng)カ電池，包括電池殼體，所述電池殼體內(nèi)安裝有正極片和負(fù)極片，所述正極片和負(fù)極片之間設(shè)有電池隔膜，所述正極片和負(fù)極片的端部安裝有集電器，所述集電器連接電池的極柱，所述電池殼體內(nèi)設(shè)有鋰電池電解液，所述集電器為石墨集電器，所述鋰電池電解液為鈉酰亞胺。鈉酰亞胺用于電解質(zhì)可耐高溫，石墨代替鋁做集電器，就不會(huì)被鈉酰亞胺腐蝕，能夠延長(zhǎng)鋰電池的使用壽命，在60°C以上的高溫下能夠正常エ作，消除鋰電池的爆炸問(wèn)題，并且鋰電池的能量密度比傳統(tǒng)鋰電池中的鋰離子高50%以上。所述電池隔膜為高壓靜電紡絲法制備的納米纖維隔膜。所述納米纖維電池隔膜具有高孔隙率、高吸液量、低電阻、厚度與孔隙無(wú)直接關(guān)聯(lián)、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，鋰離子動(dòng)カ電池的容量較之普通鋰電池能提高30— 50%，且一致性好，自放電小，更加環(huán)保。采用高壓靜電紡絲技術(shù)，在數(shù)千伏直流電場(chǎng)中，通過(guò)多噴頭噴絲，膜厚度、孔徑和空隙率可控；制備エ藝相對(duì)簡(jiǎn)單，容易操作。鋰離子動(dòng)カ電池的結(jié)構(gòu)具有多種結(jié)構(gòu)，而且是公知技木，因此本實(shí)施例不再提供本實(shí)施例鋰離子動(dòng)カ電池的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)是材料的選擇和替換，對(duì)鋰離子動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有創(chuàng)新性改變。顯而易見(jiàn)，上述實(shí)施例清楚地描述了本發(fā)明的技術(shù)方案和保護(hù)范圍。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.防爆型高容量鋰離子動(dòng)カ電池，包括電池殼體，所述電池殼體內(nèi)安裝有正極片和負(fù)極片，所述正極片和負(fù)極片之間設(shè)有電池隔膜，所述正極片和負(fù)極片的端部安裝有集電器，所述集電器連接電池的極柱，所述電池殼體內(nèi)設(shè)有鋰電池電解液，其特征在于所述集電器為石墨集電器，所述鋰電池電解液為鈉酰亞胺。
2.如權(quán)利要求I所述的防爆型高容量鋰離子動(dòng)カ電池，其特征在于所述電池隔膜為高壓靜電紡絲法制備的納米纖維電池隔膜。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種防爆型高容量鋰離子動(dòng)力電池，包括電池殼體，所述電池殼體內(nèi)安裝有正極片和負(fù)極片，所述正極片和負(fù)極片之間設(shè)有電池隔膜，所述正極片和負(fù)極片的端部安裝有集電器，所述集電器連接電池的極柱，所述電池殼體內(nèi)設(shè)有鋰電池電解液，所述集電器為石墨集電器，所述鋰電池電解液為鈉酰亞胺，鈉酰亞胺用于電解質(zhì)可耐高溫，石墨代替鋁做集電器，就不會(huì)被鈉酰亞胺腐蝕，能夠延長(zhǎng)鋰電池的使用壽命，在60℃以上的高溫下能夠正常工作，消除鋰電池的爆炸問(wèn)題，并且鋰電池的能量密度比傳統(tǒng)鋰電池中的鋰離子高50%。
文檔編號(hào)H01M10/0525GK102723496SQ20121003216
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者馮啟勇, 鄭偉 申請(qǐng)人:山東康洋電源有限公司