本发明专利技术公开了一种具有过充保护功能的锂离子电池，该锂离子电池由磷酸铁锂正极，石墨负极及特种电解液组成，该特种电解液由电解质、有机溶剂、氧化还原飞梭添加剂及低阻抗成膜添加剂组成，所述的低阻抗成膜添加剂为硫酸酯或有机锂盐。本发明专利技术提供的锂离子电池在3.8V~3.95V电压范围内能够耐受过充，有效简化电池管理系统功能，提高了电池模块及系统的可靠性，锂离子电池具有良好的安全性能及低成本，并在环境保护方面优于铅酸电池。本发明专利技术提供的锂离子电池适用于新能源汽车领域，尤其适用于纯电动车、微型轿车及低速电动车。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及裡离子电池领域，具体地，设及一种具有过充保护功能的裡离子电池。
技术介绍
我国经济多年来的飞速发展给资源和环境带来了巨大的压力，建设资源节约型和 环境友好型社会成为当前科学发展的重要主题，而作为国民经济重要支柱的汽车产业则更 是面临着产业结构调整与升级的重任，人们期待具有集零排放和低噪音等诸多优点的电动 汽车能加快普及，W减少汽车对传统化石能源的依赖并提高城市宜居程度。在此条件下，新 能源汽车尤其是电动汽车表现出了其得天独厚的优势。裡离子电池 W其环保无污染和可W 适应不同场合对比能量和比功率的要求，成为新能源汽车最优先考虑的动力源，从而已逐 步取代传统的铅酸电池所占据的动力电池市场。 新能源汽车动力电池系统发展的关键技术之一是动力裡离子电池技术，尤其是高 安全、长寿命、高一致性的动力裡离子电池，然而与铅酸电池和儀氨电池相比，现有的裡离 子电没有自我安全保护能力，一般在组装成模块时需外接保护板，避免裡离子电池模块中 的个别单体电池出现过充或过放等安全隐患，同时在模块上安装LECU(局部电子控制单 元），对模块中的单体电池进行采压及采溫，并将数据传输给BMU(电池管理系统)进行控制， 受到保护板的各种硬件元器件的耐久性及精度影响，使得电池模块及系统的可靠性降低， 并存在一定的BMU失效导致的安全隐患。 在专利公开CN201210518661.4中提出了一种自均衡裡离子电池，该电池包含憐 酸铁裡正极、负极、隔膜、电解液，及外壳，该外壳包含盖板组件及壳身，该盖板组件包含:盖 板，正极柱组件，负极柱组件，设置在盖板中央的具有螺纹凸缘的注液口，该注液口向盖板 外侧凸起形成管状空腔，该管状空腔直径大于注液机针头，该管状空腔的内壁设有螺纹； 及，设置在注液口上的拆卸式安全阀，通过该安全阀的拆卸，可W反复对电池的电解液进行 补充。本专利技术提供的电池结构，有效地提高了裡离子电池的一致性、可靠性、环境适应性及 循环使用寿命，并可实现大电流均衡，解决了现有保护板均衡电流小，可靠性差的难题，特 别适用于使用大容量裡离子电池的储能、轨道交通及电动汽车领域。[000引在专利公开CN 201310594341.1中提出了一种耐浮充裡离子电池模块及其浮充方 法，该裡离子电池模块在不具备保护板W及电子控制装置下，能够在恒定电压下进行持续 充电。该裡离子电池模块包含若干电池、溫度开关、局部电控单元板、外壳、功率线、输出端 口 W及跨接片。溫度开关与电池串联，设置在电池与输出端口之间；溫度开关能够探测溫 度，当溫度过高时断开。溫度开关断开的溫度区间为60°C~65°C。电池为自均衡电池，W含铁 的裡基化合物为正极。本专利技术还提供了该耐浮充裡离子电池模块的浮充方法。本专利技术提供 的耐浮充裡离子电池模块及其浮充方法，在电性能及安全性能方面均能满足储能等领域的 应用要求，并在环境保护方面优于铅酸电池。采用上述专利技术制作的裡离子电池虽然使用了氧化还原飞梭添加剂，但是在过充保 护过程中氧化还原飞梭会将电能转化为热能，导致裡离子电池内阻发生不可逆的增长，从 而使得裡离子电池发热严重，电池内部存在热分解胀气隐患，从而无法实现规模化生产。 尽管可W在相对低的过充充电速率下使用氧化还原飞梭，但是通常理想的是电池 组可W相对高的速率进行充电。高速率下的功率耗散往往会造成高溫，运会缩短使用寿命。 通常的做法是对包括未配备飞梭的裡离子电池的裡离子电池组使用单独的电池充电控制 电路。对各个裡离子电池进行监测增加了具有串联的许多个此类电池的电池组的费用和复 杂度。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种具有过充保护功能的裡离子电池，通过在电解液中添加低 阻抗成膜添加剂解决氧化还原飞梭造成的电池发热的问题，在电性能及安全性能方面均能 满足要求，该电池能进行自我的均衡调节及溫升控制，从而有效提高电池的使用寿命及安 全性能。 为了达到上述目的，本专利技术提供了一种具有过充保护功能的裡离子电池，该裡离 子电池由憐酸铁裡正极，石墨负极及特种电解液组成，该特种电解液由电解质、有机溶剂、 氧化还原飞梭添加剂及低阻抗成膜添加剂组成，所述的低阻抗成膜添加剂硫酸醋或有机裡 丈h rm. O所述的氧化还原飞梭添加剂选择糞、蔥、2,5-二叔T基-1,4-二甲氧基苯、嚷嗯、4-叔下基-茵香酸、1-硝基-3-叔下基-2-甲氧基苯，1-氯基-3-叔下基-2-甲氧基苯中的任意 一种或两种W上的混合。该添加剂能在3.8V-3.95V电压下进行长时间的小电流恒流充电， 在充电过程中，氧化还原飞梭在正极被氧化，扩散到负极后进行还原，然后再扩散回正极， 往复循环。运是一个氧化还原反应，不产生其他杂质，电能转化为热能，使得电池不被过充， 解决了过充电对电池带来的安全隐患。 所述的氧化还原飞梭添加剂的用量为电解液总质量的0.5-2%。 所述的硫酸醋选择亚硫酸乙締醋、亚硫酸丙締醋。 所述的有机裡盐选择双=氣甲基横酷亚胺裡、双氣横酷亚胺裡或二氣憐酸裡。 所述的低阻抗成膜添加剂的用量为电解液总质量的0.5-2%。 所述电解液的电解质为六氣憐酸裡，其在电解液中的浓度为Imol/L~1.5mol/L。 所述电解液的有机溶剂EC(碳酸乙締醋）：EMC(碳酸甲乙醋）：DMC(碳酸二甲醋）= 30〇/〇~40%: 30%~40%: 30%~45%，W体积百分数计。 采用本专利技术的特种电解液制作的裡离子电池，在3.8V~3.95V能实现持续的恒流充 电，由氧化还原飞梭将持续充电产生的多余电能转换成热能，由低阻抗的成膜添加剂将产 生的热量均匀快速的分散，从而不影响电池的电化学性能及电池内部的界面特性。 所述具有过充保护功能的裡离子电池正极材料采用憐酸铁裡材料，负极采用天然 石墨、人造石墨、中间相碳微球、娃碳合金等材料的一种或两种混合物，该电池能在3.8V-3.95V耐恒流过充电。 本专利技术制备的电解液充分利用氧化还原飞梭与低阻抗成膜添加剂的协同效应，当 裡离子电池发生过充至氧化还原飞梭的错制电压时，大量的电能转化为热能，从而提高了 电池内部的极化内阻，低阻抗成膜添加剂能将其产生的热能及时吸收，并将热量通过正、负 极电子导体及时分散开，同时保证负极界面稳定性，避免电池发生胀气隐患，同时提升电池 的安全性能。 本专利技术提供的具有过充保护功能的裡离子电池，具有W下优点： (1) 本专利技术提供具有过充保护功能的裡离子电池，在3.8V~3.95V电压范围内能够耐受 过充，大幅度提升裡离子电池的安全性能； (2) 本专利技术提供的具有过充保护功能的裡离子电池，能够有效简化电池管理系统的功 能，同时提高电池模块及系统的可靠性。 本专利技术提供的裡离子电池适用于纯电动车领域，尤其适用于低速电动车领域，具 体包括电动自行车、电动摩托车、电动=轮车、低速电动汽车、微轿等。【具体实施方式】 W下对本专利技术的【具体实施方式】作进一步地说明。 本专利技术提供的裡离子电池，正极材料采用憐酸铁裡，负极采用石墨材料，该电池能 同时在3.8V~3.95V耐恒流过充电。 实施例1 制作具有过充保护功能的裡离子电池： 1、正极片制作 将NMP(N-甲基化咯烧酬当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有过充保护功能的锂离子电池，该锂离子电池由磷酸铁锂正极，石墨负极及特种电解液组成，其特征在于，该特种电解液由电解质、有机溶剂、氧化还原飞梭添加剂及低阻抗成膜添加剂组成，所述的低阻抗成膜添加剂硫酸酯或有机锂盐。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：侯敏，刘婵，周芳，余招宇，曹辉，王东，
申请(专利权)人：上海航天电源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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