[发明专利]锂离子动力电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池，特别是一种锂离子动力电池。

背景技术

伴随着科技发展和社会进步，人类对能源的需求越来越大。以铅酸蓄电池为主的传统动力电池在人类生活中扮演着重要角色。铅酸蓄电池以其优良的性能和成本优势，主导着世界蓄电池产业，在电动汽车、混合动力车、风力发电、太阳能电池以及电力蓄电池等方面，铅酸蓄电池仍然列为首选电源。传统的铅酸蓄电池成本低廉，制作简单，而且具有较高的体积比能量和质量比容量。世界各国从板栅材料和电池结构方面入手，相继发明了一些新型板栅材料，如铜拉网板栅、铅布等，其重量比能量可以提高到50Wh/kg，这些研究成果将铅酸蓄电池性能向前推进一步，但是增长幅度有限，不能满足大功率、高能量的要求。而且铅酸蓄电池本身存在许多不足，特别是体积大、重量大、活性物质比效率低等。重量比能量低(平均30-40Wh/kg)是其最大的不足和缺点。现代社会对环境保护的要求越来越高，铅酸蓄电池含有重金属铅，严重危害环境，对人体也有毒害作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子动力电池，要解决的技术问题是提高动力电池的重量比能量、保护环境。

本发明采用以下技术方案：一种锂离子动力电池，具有电池外壳、负极、正极、电解液和隔膜，所述负极含有占负极材料90％～93％质量比的钛酸锂活性物质，所述正极含有占正极材料88％～90％质量比的磷酸钒锂活性物质，所述电解液含有碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC、碳酸二甲酯DMC、碳酸二乙酯DEC、二甲醚DME和碳酸甲乙酯EMC中的一种以上混合的有机溶剂。

本发明的负极由粘结剂、钛酸锂活性物质和导电剂按2％～5％∶90％～93％∶3％～5％质量比组成。

本发明的钛酸锂活性物质的化学式为Li₄Ti₅O₁₂。

本发明的钛酸锂活性物质的粒径为13-35μm。

本发明的负极设有集流体，集流体为铜箔或铝箔。

本发明的正极由粘结剂、磷酸钒锂活性物质和导电剂3％～5％∶88％～90％∶5％～7％组成。

本发明的磷酸钒锂活性物质的化学式为Li₃V₂(PO₄)₃。

本发明的磷酸钒锂活性物质的粒径为13-35μm。

本发明的正极设有集流体，集流体为铝箔。

本发明的粘结剂是聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯。

本发明的导电剂是乙炔黑、导电石墨、碳纳米管或纳米碳纤维。

本发明电解液中含有的电解质是导电锂盐LiPF₆、LiClO₄或LiAsF₆。

本发明的隔膜为聚丙烯膜、聚乙烯膜或丙烯与乙烯的共聚物膜。

本发明的外壳是塑料外壳、金属外壳或者金属合金外壳。

本发明锂离子动力电池通过串联电池单体或并联电池单体构成。

本发明与现有技术相比，电池负极含有钛酸锂活性物质，正极含有磷酸钒锂活性物质，电解液为混合有机溶液的电池，具有较高的安全性能、良好的倍率性能、循环性能和长的循环寿命，并且制造简单，成本低廉，同时，本发明的电池完全没有环境污染，无泄露、储存寿命长，易于小型化，而且使用温度范围广泛，可以取代目前广泛使用的铅酸蓄电池。

附图说明

图1是本发明实施例1的电池单体的放电曲线图。

图2是本发明实施例1的电池单体的循环曲线图。

图3是本发明对比例1的铅酸蓄电池的放电曲线图。

图4是本发明对比例1的铅酸蓄电池的循环曲线图。

具体实施方式