[发明专利]钙基二次电池及包含该钙基二次电池的蓄电池

权利要求书

1.钙基二次电池，包括：

-包含负极活性材料的负极，所述负极活性材料能接受和释放钙离子，

-包含正极活性材料的正极，所述正极活性材料能接受和释放钙离子，

-设置在所述负极和所述正极之间的电解质，所述电解质包含钙离子和电解质介质，其中所述电解质在20℃的温度和1atm的压力下是非固体的，并且其中所述电解质介质包含非水性溶剂，和

-温度控制元件，其被配置为通过使电池运行温度处于和/或保持在75℃和110℃之间的温度来提供加热功能。

2.根据权利要求1所述的电池，其中所述电解质在20℃的温度和1atm的压力下具有低于10cP的粘度。

3.根据权利要求1所述的电池，其中所述溶剂选自直链碳酸酯、环状酯、环醚、直链醚及其混合物。

4.根据权利要求1所述的电池，其中所述溶剂选自环状碳酸酯、直链碳酸酯、环醚、直链醚及其混合物。

5.根据权利要求3所述的电池，其中所述溶剂包含碳酸亚乙酯(EC)。

6.根据权利要求1所述的电池，其中所述正极活性材料为钒氧化物。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电池，其中所述温度控制元件是包括加热手段和冷却手段二者的集成电池热管理设备。

8.根据权利要求7所述的电池，其中所述加热手段为电阻加热器和/或热泵。

9.根据权利要求1所述的电池，其中所述负极包含负极活性材料，所述活性材料包含金属性钙或钙合金。

10.根据权利要求7所述的电池，其中所述负极包含负极活性材料，所述活性材料包含金属性钙或钙合金。

11.根据权利要求9或10所述的电池，其中所述负极活性材料包含金属性钙。

12.根据权利要求9或10所述的电池，其中所述负极活性材料包含钙合金，该钙合金使得所述负极的电位低于2.5V vs.Ca²⁺/Ca，并且具有高于200mAh/g的比容量。

13.根据权利要求9或10所述的电池，其中所述合金具有式(I)Ca_mB，其中m是0＜m≤3，且B是金属或半导体元素。

14.根据权利要求12所述的电池，其中所述合金具有式(I)Ca_mB，其中m是0＜m≤3，且B是金属或半导体元素。

15.根据权利要求1所述的电池，其中所述负极是复合膜负极。

16.用于运行钙基二次电池的方法，

所述电池包括：

-包含负极活性材料的负极，所述负极活性材料能接受和释放钙离子，

-包含正极活性材料的正极，所述正极活性材料能接受和释放钙离子，和

-设置在所述负极和所述正极之间的电解质，所述电解质包含钙离子和电解质介质，其中所述电解质在标准条件下是非固体的，并且其中所述电解质介质包含非水性溶剂，

所述方法包括将电池运行温度设定在75℃和110℃之间的步骤。

17.根据权利要求16所述的方法，其中设定电池运行温度的步骤包括使用温度控制元件。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述温度控制元件是包括加热手段和冷却手段二者的集成电池热管理设备。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述加热手段为电阻加热器和/或热泵。