一种大容量锂电池及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种大容量锂电池及其应用，所述大容量锂电池包括正极、负极和电解质溶液；其中，所述正极为LiCF3SO3，所述负极为LiMn2O4，所述电解质溶液为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、乙酸丙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、聚二氟乙烯、聚酰胺或上述的组合。与现有技术相比，本发明专利技术提供的锂电池用于电动汽车中，不仅能使大容量锂电池大幅度降低原材料成本，使其具备较强的市场竞争优势，而且有助于提升大容量锂电池的推广应用。

Large capacity lithium battery and its application

The invention discloses a high-capacity lithium battery and its application, the large capacity lithium battery includes a cathode, anode and electrolyte solution; wherein, the anode is LiCF3SO3, the negative electrode is LiMn2O4, the electrolyte solution for ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene carbonate, two ester, propyl acetate, carbonate, two methyl, ethyl methyl carbonate, poly vinyl fluoride, polyamide or combination of two above. Compared with the prior art, the invention provides a lithium battery used in electric vehicles, not only can make a substantial lithium battery to reduce the cost of raw materials, which has a strong competitive advantage, but also helps to enhance the application of large capacity lithium battery.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大容量锂电池及其应用，特别是涉及一种大容量大容量锂电池及其应用。
技术介绍
能源紧张和气候变化使具有节能环保优势的电动汽车受到了全球的关注。电动汽车采用电能取代石油等化石燃料作为动力，是未来交通的唯一长远解决方案。当前与电动汽车相关的研究热点有电动汽车电机驱动系统，电动汽车充电机技术，充电谐波分析和充电站监控系统等，其中电动汽车电池技术被视为最主要的难关。应用在电动汽车上的储能技术主要是电化学储能技术，即铅酸、镍氢、镍镉、锂离子、钠硫等电池储能技术。过去这些储能技术分别在比能量、比功率、充电技术、使用寿命、安全性和成本等几方面存在严重不足，制约了电动汽车的发展。近年来，电动汽车电池技术的研发受到了各国能源、交通、电力等部门的重视，电池的多种性能得到了提高，如锂离子电池技术在安全性方面取得了突破性进展。这些将有望推动电动汽车的大规模商业化。随着电动汽车的种类不同而略有差异。在仅装备蓄电池的纯电动汽车中，蓄电池的作用是汽车驱动系统的惟一动力源。而在装备传统发动机(或燃料电池)与蓄电池的混合动力汽车中，蓄电池既可扮演汽车驱动系统主要动力源的角色，也可充当辅助动力源的角色。可见在低速和启动时，蓄电池扮演的是汽车驱动系统主要动力源的角色；在全负荷加速时，充当的是辅助动力源的角色；在正常行驶或减速、制动时充当的是储存能量的角色。燃料电池专用于燃料电池电动汽车，包括碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)。蓄电池包括铅酸电池(酸性蓄电池)、镍氢电池和锂离子电池。酸性蓄电池acidstoragebattery电解质使用酸性水溶液的蓄电池。实用的酸性蓄电池为铅酸蓄电池，其正极为二氧化铅，负极为海绵状铅，电解质为硫酸水溶液，隔板(隔膜)根据不同类型的铅蓄电池使用微孔橡胶隔板、微孔塑料隔板或其他材料，电池壳体使用硬橡胶、工程塑料、玻璃钢等材料制成。电解质硫酸水溶液参加电池反应，正负极放电产生物均为硫酸铅，电池正极有涂膏式和管式两种，负极有铜合金板栅和铜板栅等形式。用于船舶动力推进的铅酸蓄电池，为使电池上下部分的电解质均匀，消除电解质的层化现象，而带有电解质搅拌系统。为降低大电池充电时的温升，电池内装有水冷却系统。铅酸蓄电池主要优点是工作电压较高(2.0V)，使用温度宽，高低速率放电性能良好，原料来源丰富，价格低廉。其缺点是能量密度较低，使其体积、重量较大。镍氢电池是由氢离子和金属镍合成，电量储备比镍镉电池多30％，比镍镉电池更轻，使用寿命也更长，并且对环境无污染。镍氢电池的缺点是价格比镍镉电池要贵好多，性能比锂电池要差。镍氢电池作为当今迅速发展起来的一种高能绿色充电电池，凭借能量密度高、可快速充放电、循环寿命长以及无污染等优点在笔记本电脑、便携式摄像机、数码相机及电动自行车等领域得到了广泛应用。为了促进镍氢电池性能的提升，对负极储氢材料的研究从未间断。储氢合金材料在镍氢电池中有着重要地位，因此研究储氢材料对提高镍氢电池性能有着举足轻重的作用。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种大容量锂电池，提供一种电流密度高，电池性能和贮存性能好的大容量锂电池。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种大容量锂电池，包括正极、负极和电解质溶液；其中，所述正极为LiCF3SO3，所述负极为LiMn2O4，所述电解质溶液为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、乙酸丙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、聚二氟乙烯、聚酰胺或上述的组合。优选地，所述大容量锂电池还包括隔离膜，位于正极与负极之间，位于隔离空间外壁，用于容纳电解质溶液。更优选地，隔离膜为多孔高分子聚合物或其他材料的多微孔膜，使电解液通畅通过隔离膜导通锂离子。优选地，所述大容量锂电池还包括封装结构，该封装结果包覆与正极、负极以及电解质外。本专利技术所述的大容量锂电池的应用，所述大容量锂电池用于电动汽车。本专利技术所述的具有大容量锂电池的电动汽车，其中，所述大容量锂电池包括正极、负极和电解质溶液；其中，所述正极为LiPF6，所述负极为LiClO4，所述电解质溶液为γ-丁基内酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、乙酸丙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、苯乙烯丁二烯橡胶、聚酰胺或上述的组合。本专利技术所述的具有大容量锂电池的电动汽车，进一步的，所述大容量锂电池还包括隔离膜，位于正极与负极之间，位于隔离空间外壁，用于容纳电解质溶液。本专利技术所述的具有大容量锂电池的电动汽车，进一步的，所述隔离膜为多孔高分子聚合物或其他材料的多微孔膜，使电解液通畅通过隔离膜导通锂离子。本专利技术所述的具有大容量锂电池的电动汽车，进一步的，所述大容量锂电池还包括封装结构，该封装结果包覆与正极、负极以及电解质外。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：本专利技术通过以上技术方案，不仅能使大容量锂电池大幅度降低原材料成本，使其具备较强的市场竞争优势，而且有助于提升大容量锂电池的推广应用。附图说明图1为本专利技术提供的大容量锂电池的剖面图；图2为本专利技术提供的大容量锂电池与现有技术提供的电池的性能对比图；其中，1为大容量锂电池，10为负极，20为隔离空间，30为正极，40为隔离膜，50为封装结构。具体实施方式下面结合附图和实施例及对比例对本专利技术作进一步详细、完整地说明。如图1所示，本专利技术提供的大容量锂电池，包括正极、负极、电解质溶液、隔离膜和封装结构，正负极之间由隔离膜构成的隔离空间内充满电解质溶液，封装结构将其封闭。实施例1根据上述大容量锂电池结构，正、负极以及电解质溶液的配方为：所述正极为LiCF3SO3，所述负极为LiMn2O4，所述电解质溶液为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、乙酸丙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、聚二氟乙烯、聚酰胺或上述的组合。性能实验将对实施例和对照组(市面常见普通大容量锂电池)提供的电池在0.5mA/mg的电流、2.5V的电压进行充放电实验，第一次得到的充放电数据如下表及图2所示：本专利技术提供的大容量锂电池与普通电池性能对比表充电容量(mAh/g)放电容量(mAh/g)充放电效率(％)实施例14255227953.6对照组13655107729.5对照组23587105629.4对照组3332688626.6对照组4298081227.2上表可清楚的发现，本专利技术实施例比对照组电池的充放电效率高得多。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大容量锂电池，其特征在于：包括正极、负极和电解质溶液；其中，所述正极为LiCF3SO3，所述负极为LiMn2O4，所述电解质溶液为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、乙酸丙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、聚二氟乙烯、聚酰胺或上述的组合。

【技术特征摘要】
1.一种大容量锂电池，其特征在于：包括正极、负极和电解质溶液；其中，所述正极为LiCF3SO3，所述负极为LiMn2O4，所述电解质溶液为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、乙酸丙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、聚二氟乙烯、聚酰胺或上述的组合。2.根据权利要求1所述的大容量锂电池，其特征在于：所述大容量锂电池还包括隔离膜，位于正极与负极之间，位于隔离空间外壁，用于容纳电解质溶液。3.根据权利要求2所述的大容量锂电池，其特征在于：所述隔离膜为多孔高分子聚合物或其他材料的多微孔膜，使电解液通畅通过隔离膜导通锂离子。4.根据权利要求1所述的大容量锂电池，其特征在于：所述大容量锂电池还包括封装结构，该封装结果包覆与正极、负极以及电解质外。5.一种大容量锂电池的应用，其特征在于：所述大容量锂电池用于电动汽车。...

【专利技术属性】
技术研发人员：包维斋，
申请(专利权)人：湘潭智联技术转移促进有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43