[实用新型]一种新能源混合动力汽车专用磷酸铁锂蓄电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓄电制造备领域，更具体的说，涉及一种给混合动力汽车供电的专用的磷酸铁锂蓄电池。

背景技术

在石油资源日渐短缺、环境污染日益严重的今天，能源、资源、环境与人类社会的和谐发展日益成为关注的焦点，寻求开发传统石化能源的替代能源、实现无害资源产业发展、谋求人与环境的和谐，实现汽车等主流交通工具能源供给清洁化显得尤为迫切。目前，电动汽车的广泛应用已经成为了现实，高能密度、大容量、低成本电池的需求愈来愈强烈。全世界现在运行着近5亿辆轿车，其尾气是造成大气污染的主要原因之一。随着全世界石油资源的逐渐枯竭，必须寻找合适的替代能源。上世纪90年代以来，全球汽车大公司纷纷转向研究动力汽车，投入巨资展开激烈角逐。丰田公司应用混合动力技术的Prius车于2005年在中国上市，引领全球汽车界向绿色节能方向发展。根据丰田汽车公司的测试，Prius轿车在城市工况下比同等排量的花冠轿车节油44.4%；在市郊节油29.7％，综合节油40.5％。我国也于十五期间启动实施了电动汽车重大专项，顺应了世界汽车产业的发展潮流，对于提升我国汽车工业的核心竞争力，实现跨越式发展发挥了重要作用。根据中国汽车工业发展规划的要求，中国电动汽车产业的发展目标是：到2010年，电动汽车保有量占汽车保有量的5%-10%，年生产销售电动汽车150万辆以上；到2030年，电动汽车保有量占汽车保有量50%以上，年生产销售电动汽车1000－1950万辆。

目前，电动车动力电池主要有四种：铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池和锂离子动力电池（又称锂离子电池或锂动力电池）。从现在的水平看还各有优势，但随着人们环境意识的逐渐提高，以及铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池自身的劣势，它们必将逐渐退出历史舞台，因此锂动力电池具有广阔的应用前景。在这种背景下，作为电动汽车能源供给之源——电源的研究显得非常重要。如上所述，在现有的各种动力电源系列产品中锂离子电池具有最良好的应用前景，但是锂离子电池因所用电极材料体系不同而使其性能又有着千差万别。现在研究较为成熟的正极材料钴酸锂，由于其安全性较差，只作为常规的中小容量电池的正极材料，基本上不具备制作大容量高功率动力电池的可能性。现有的蓄电池具有如下缺陷：使用寿命短、维护成本高、需要经常更换蓄电池；现有的常用蓄电池有污染、对坏境腐蚀性强，能力密度低、储能效果不佳；现有的蓄电池对过充电敏感。过充电会造成电池的气产生量远大于化合量。于是大量气体排出，电池失水速度很快，影响蓄电池的使用寿命；现有的电动汽车中的蓄电池充放率低、电性不稳定；现有的蓄电池还具有使用环境温度范围小、耐高底温性能差、蓄电池容量小等问题。

磷酸铁锂电池是近几年来开始引起广泛关注的新型锂离子电池，由于磷酸铁锂(L_iF_ePO₄)材料具有比能量高、循环寿命长、结构稳定、安全性能好、成本低廉，作为动力电池具有质量比能量高、单位价格/寿命低、工作电位高等诸多优势；另外磷酸铁锂材料无任何有毒有害物质不会对环境构成任何污染，被世界公认为绿色环保电池材料，该材料无论在生产及使用中均无污染，它正成为中大容量、中高功率锂离子动力电池首选的正极材料。磷酸铁锂电池作为动力型电源，必将成为铅酸、镍氢及锰、钴等系列电池最有前景的替代品。因此，磷酸铁锂电池被认为是标志着“锂离子电池一个新时代的到来”。

一篇申请号为200910306489.4的发明专利，公开一种大容量磷酸铁锂蓄电池，其由多只单体电池并联组合；单体电池由正极板、负极板、隔离物及电解液组成；单体电池极耳与集流板或极耳之间对折后与集流板采用机械连接方式紧固；其单体电池的正极活性物质的重量百分组成主要为91%-95%的磷酸铁锂，2%-4%的石墨（super P），1%-3%的石墨（KS6），以及2%-4%的粘结剂。但作为新能源混合动力汽车来说，上述工艺条件制备的磷酸铁锂蓄电池，其采用磷酸铁锂、石墨（super P）、石墨（KS6）等常规的正极活性物质，具有一般电池所具有的充放电过程中稳定性不够高的缺陷。

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