[发明专利]电池

说明书

技术领域

本发明属于电化学储能领域，具体涉及一种电池。

背景技术

人类对新能源的广泛运用，导致了二次电池市场的急速扩大。当前新能源体系中对二次电池的要求无处不在。无论是电动汽车，风能，太阳能并网还是电网调峰，都急需一种廉价，可靠，安全和寿命长的二次电池。目前所发展的二次电池主要集中在锂离子电池，高温钠硫电池，钠镍氯电池和钒液流电池。这些电池都具有各自的优点，比如锂离子电池和高温钠硫电池寿命长以及能量密度高，钒液流电池更是理论上具备无限的寿命等。但无论哪种电池，都无法同时满足廉价，可靠，安全和寿命长的要求。传统的锂离子电池过于昂贵，且有安全隐患；高温钠硫电池制造技术门槛高，售价昂贵；钒液流电池多项技术瓶颈目前都未能获得突破等。

为此很多研究者都致力于水系锂离子电池的研究，希望以此大幅降低锂离子电池的成本，并提出了一些以LiMn2O4为正极，钒的氧化物例如LiV3O8等为负极、水为电解液的电池，但此类电池在壳体内压力超过一定值时，可能发生壳体变形，影响寿命，且不够安全。

发明内容

本发明旨在提供一种寿命长、安全可靠的电池。

本发明提供了一种电池，包括壳体，设于所述壳体内的正极，负极和电解液，所述正极包括正极集流体和参与电化学反应的正极活性物质，所述正极活性物质能够可逆脱出-嵌入离子；所述负极至少包括负极集流体；所述电解液包括能够溶解电解质并使所述电解质电离的水溶液或者醇溶液中的至少一种；所述电解质能够电离出至少一种充放电过程中在所述负极发生还原-沉积和氧化-溶解的活性离子；其中所述电池还包括安全阀，所述壳体上设有通孔，所述安全阀包括具有中空部的阀体、选择地与打开或密闭所述中空部的阀以及至少部分盖住所述阀的阀盖，所述中空部与所述通孔相贯通，所述阀体与所述阀盖之间形成与大气连通的空腔，当所述壳体内的气压到达预设的开阀压时，所述阀打开所述中空部以使所述壳体通过空腔与大气相通，当所述壳体内的气压到达预设的闭阀压时，所述阀密闭所述中空部以使所述壳体处于密闭状态。

本发明的有益效果：由于在电池中设置了安全阀，当壳体内气压过高时排气，防止壳体变形或爆炸，从而提高了电池的寿命和安全性。

优选的，所述阀为设于所述阀体上的弹性体。

优选的，所述阀体设有突柱，所述通孔自所述突柱贯穿，所述弹性体为套设于所述突柱上的胶帽。

优选的，所述安全阀还包括位于所述阀盖和所述弹性体之间的第一防爆片。

优选的，所述安全阀还包括设于所述阀体上的第二防爆片，且所述第二防爆片与所述第一防爆片位于所述弹性体相背对的两侧。

优选的，所述阀包括球阀和促使所述球阀密闭所述中空部的弹簧，所述弹簧的一端抵靠于所述球阀，所述弹簧的另一端被所述阀盖止挡。

优选的，所述球阀与所述阀体之间设有密封圈。

优选的，所述阀体可拆卸地设于所述壳体上。

优选的，所述阀体与所述壳体之间设有密封垫。

优选的，所述壳体包括纵长延伸的侧壁及与所述侧壁相配接的端盖，所述安全阀设于所述端盖上。

附图说明

图1是本发明第一实施例中电池的结构示意图，此时阀处于打开状态；

图2是本发明第一实施例中电池的结构示意图，此时阀处于闭合状态；

图3是本发明第二实施例中安全阀的结构示意图；

图4是本发明第三实施例中安全阀的结构示意图；

图5是本发明第四实施例中安全阀的结构示意图，此时阀处于打开状态；

图6是本发明第四实施例中安全阀的结构示意图，此时阀处于闭合状态。

具体实施方式

本发明提供的电池不但具有较长的寿命，而且安全可靠，在如手机、笔记本电脑等便携式电子产品，电动汽车，电动工具等领域具有可观的应用前景。

如图1所示，本发明第一实施例揭示了一种电池，电池包括壳体20，设于壳体20内的正极(未图示)，负极(未图示)和电解液，所述正极包括正极集流体和参与电化学反应的正极活性物质，所述正极活性物质能够可逆脱出-嵌入离子；所述负极至少包括负极集流体；所述电解液包括能够溶解电解质并使所述电解质电离的水溶液或者醇溶液中的至少一种；所述电解质能够电离出至少一种充放电过程中在所述负极发生还原-沉积和氧化-溶解的活性离子。

正极集流体仅作为电子传导和收集的载体，不参与电化学反应，即在电池工作电压范围内，正极集流体能够稳定的存在于电解液中而没有任何副反应发生，从而保证电池具有稳定的循环性能。