[发明专利]防爆型高容量锂离子动力电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子动力电池。 

背景技术

随着石油价格的提高和石油资源的枯竭，节约能源和保护环境成为亟待解决的社会问题，研制和开发电动交通运输工具成为大势所趋。但是尽管电动运输工具与传统运输工具相比，具有无污染、能源转化率高等优点，但电动运输工具的动力电池一次充电行驶距离短、充电时间长，从而限制了电动运输工具的发展。目前作为电动运输工具动力源的动力电池主要是铅酸电池、镍氢电池等，这些动力电池普遍存在着比能量低、比功率小、循环寿命短以及价格昂贵等问题，为电动运输工具寻求高比能量、高比功率、能够适应复杂多变的工作环境、长循环寿命、低自放电率、能够大电流充放电、安全可靠、价格低廉的新型高效电源。 

锂离子电池是Li嵌入化合物为正负极的可充电电池，正极采用锂化合物LiC_oO₂，LiNiO₂，LiMn₂O₄或LiFePO₄，负极采用锂-碳层间化合物LiXC₆。电解质为溶解有LiPFe₆、LiASF₆等锂盐的有机溶液。在充放电过程中，锂离子Li⁺在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象地称为“摇椅电池”。 

锂离子电池的优点是： 

（1） 锂电池比能量和可靠性较高，组成相同电压的动力电池组时，锂电池使用的串联数目会大大少于铅酸电池和镍氢电池。如果动力电池中单体电池数量越多，电池组中单体电池的一致性要求就越高，只要其中一个单体电池出问题就会导致整组电池出现问题。

（2）重量轻，比能量大，高达150Wh/Kg以上，是镍氢电池的两倍，铅酸电池的四倍, 因此重量是相同能量的铅酸电池的三分之一到四分之一，锂电消耗的资源较少。 

（3） 体积小，高达到400Wh/L，体积是铅酸电池的二分之一到三分之一。提供了更合理的结构和更美观的外形的设计条件、设计空间和可能性。 

（4） 循环寿命长，循环次数可达1000次。以容量保持60%计，电池组100%充放电循环次数可以达到600次以上，使用年限可达3-5年,寿命约为铅酸电池的两到三倍。 

（6） 允许工作温度范围宽，低温性能好，锂离子电池可在-20℃～+55℃之间工作，尤其适合低温使用，而水溶液电池(比如铅酸电池、镍氢电池)在低温时，由于电解液流动性变差会导致性能大大降低。 

（7） 无记忆效应，所以每次充电前不必像镍镉电池、镍氢电池一样需要放电，可以随时随地的进行充电。 

 （8） 无污染，锂电池中不存在有毒物质，因此被称为“绿色电池”。 

锂离子电池的缺点是： 

（1）存在安全隐患；由于锂电池比能量高，材料稳定性差，锂电容易出现安全问题, 工作温度超过+55℃极易发生爆炸事故。

（2）锂离子动力电池的容量还应继续提高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工作温度高、电池容量大    的防爆型高容量锂离子动力电池。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：防爆型高容量锂离子动力电池，包括电池壳体，所述电池壳体内安装有正极片和负极片，所述正极片和负极片之间设有电池隔膜，所述正极片和负极片的端部安装有集电器，所述集电器连接电池的极柱，所述电池壳体内设有锂电池电解液，所述集电器为石墨集电器，所述锂电池电解液为钠酰亚胺。 

作为优选的技术方案，所述电池隔膜为高压静电纺丝法制备的纳米纤维电池隔膜。 

由于采用了上述技术方案，防爆型高容量锂离子动力电池，包括电池壳体，所述电池壳体内安装有正极片和负极片，所述正极片和负极片之间设有电池隔膜，所述正极片和负极片的端部安装有集电器，所述集电器连接电池的极柱，所述电池壳体内设有锂电池电解液，所述集电器为石墨集电器，所述锂电池电解液为钠酰亚胺；钠酰亚胺用于电解质可耐高温，石墨代替铝做集电器，就不会被钠酰亚胺腐蚀，能够延长锂电池的使用寿命，在60℃以上的高温下能够正常工作，消除锂电池的爆炸问题，并且锂电池的能量密度比传统锂电池中的锂离子高50%以上。 

具体实施方式