[发明专利]锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池，其特征是负极呈液态，正极呈固态，基本组成如下：

(1)正极：由活性物质、粘结剂、导电剂混合后粘接于集流体上而成，其活性物质为锂-过渡金属的氧化物、卤化物、硫化物、硫酸盐-氟化物的复合物、磷酸盐、碳酸盐、草酸盐中的一种或多种的复合物；

(2)负极：由过渡金属离子溶解于溶剂中组成，过渡金属选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锡、铅中的一种或多种，或其含氧复杂离子，或其氨、硫氰酸根、氰酸根、硫代硫酸根的配合物；其溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯中的一种或多种；负极包含集流体，集流体选自不锈钢、镍、钛、铂、钯、金、银、铜或导电石墨；

(3)隔膜：隔膜选自无机锂离子导电膜、中性离子膜、阳离子交换膜或阴离子交换膜，可以是单层膜，也可以是多层复合膜；

(4)电解液：溶质为锂盐，选自锂的卤化物、硫酸盐、硝酸盐、草酸盐、醋酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、氢氧化物；溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯中的一种或多种，正极和负极的电解液可以相同，也可以不同；

(5)外壳：外壳材质选自金属、无机物陶瓷、塑料、橡胶、树脂或金属与上述材料组成的复合材料，正负极外壳材料可以相同也可以不同；正负极外壳之间用隔膜分开；负极外壳为管状、盒状、球状、多面体状，或上述多种形状的组合。

2.权利要求1所述的锂离子电池，其特征是正极活性材料为锰酸锂、钴-镍-锰的二元或三元材料或磷酸铁锂。

3.权利要求1所述的锂离子电池，其特征是负极溶剂是碳酸酯类溶剂的混合物或水。

4.权利要求1所述的锂离子电池，其特征是负极中包含促进液体循环的装置，该装置可以同集流体集成为一体，也可以单独存在。

5.一种锂离子电池，其特征是正极呈液态、负极呈固态，基本组成如下：

(1)正极：由过渡金属离子溶解于溶剂中组成，过渡金属选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锡、铅中的一种或多种，或其含氧复杂离子，或其氨、硫氰酸根、氰酸根、硫代硫酸根的配合物；其溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯中的一种或多种；正极包含集流体，集流体选自不锈钢、镍、钛、铂、钯、金、银、铜或导电石墨；

(2)负极：由活性物质、粘结剂和导电剂组成，活性物质选自能嵌入锂离子的材料、能吸附锂的材料或与金属锂形成合金或稳定化合物的材料；负极活性材料同粘结剂、导电剂混合在一起，粘接于集流体上，或自身压制成一定形状，以自身为集流体；

(3)隔膜：隔膜选自无机锂离子导电膜、中性离子膜、阳离子交换膜或阴离子交换膜，可以是单层膜，也可以是多层复合膜；

(4)电解液：溶质为锂盐，选自锂的卤化物、硫酸盐、硝酸盐、草酸盐、醋酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、氢氧化物等；溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯中的一种或多种；两个电极的电解液可以相同，也可以不同；

(5)外壳：外壳材质可以是金属、无机物陶瓷、塑料、橡胶、树脂或金属与上述材料组成的复合材料，正负极外壳材质可以相同，也可以不同，正负极外壳之间用隔膜分开；正极外壳为管状、盒状、球状、多面体状、或上述多种形状的组合。

6.权利要求5所述的锂离子电池，其特征是正极溶剂是碳酸酯类溶剂的混合物或水。

7.权利要求5所述的锂离子电池，其特征是正极中包含促进液体循环的装置，该装置同集流体集成为一体，或单独存在。

8.权利要求5所述的锂离子电池，其特征是嵌入锂离子的材料优选天然石墨、改性天然石墨、人造石墨、碳纳米管；能够吸附锂的材料优选活性炭、介孔碳；能够与碱金属形成合金的材料优选硅、锗、锡、铅中的一种或多种的复合物以及其与碳的复合物；能与碱金属形成稳定化合物的材料为过渡金属的氧化物、硫化物、磷酸盐、硫酸盐-氟化物复合物。

9.权利要求1至8任一项所述的锂离子电池，其特征是隔膜选自无机锂离子导电膜、磺酸锂或淀粉与聚丙烯/聚乙烯形成的多层复合膜。