CN104766994A - 电池 - Google Patents

电池 Download PDF

Info

Publication number
CN104766994A
CN104766994A CN201410001325.1A CN201410001325A CN104766994A CN 104766994 A CN104766994 A CN 104766994A CN 201410001325 A CN201410001325 A CN 201410001325A CN 104766994 A CN104766994 A CN 104766994A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
ion
gel electrolyte
battery
polyacrylamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410001325.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104766994B (zh
Inventor
刘洋
陈璞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Original Assignee
Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Positec Power Tools Suzhou Co Ltd filed Critical Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Priority to CN201710724420.8A priority Critical patent/CN107645014A/zh
Priority to CN201410001325.1A priority patent/CN104766994B/zh
Publication of CN104766994A publication Critical patent/CN104766994A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104766994B publication Critical patent/CN104766994B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电池。该电池包括正极、负极、及位于正极和负极之间的凝胶电解质；凝胶电解质包括基体聚合物、分散剂以及电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述电解质盐包括第一金属离子和第二金属离子；所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。本发明有效降低了电解液与正负极导电剂、集流体之间的副反应，提高电池性能。

Description

电池
技术领域
本发明属于电池领域，具体涉及一种基于内部离子交换的电池。
背景技术
铅酸电池，其出现已超百年，拥有着成熟的电池技术，占据着汽车启动电瓶、电动自行车、UPS等储能领域的绝对市场份额。铅酸电池虽然循环使用寿命较低，能量密度也相对较低，但却拥有价格非常低廉，性价比非常高的优点。因此，近些年来，镍氢电池、锂离子电池、钠硫电池等，均无法在储能领域取代铅酸电池。
新出现了一种基于内部离子交换的电池。该电池的工作原理为，正极基于第一金属离子的脱出-嵌入反应，负极基于第二金属离子的沉积-溶解反应，电解液含参与正极脱出-嵌入反应的第一金属离子和参与负极沉积-溶解反应的第二金属离子。该类型电池的理论能量密度为160Wh/Kg，预计实际能量密度可达50～80Wh/Kg。综上所述，该类型电池非常有希望成为替代铅酸电池的下一代储能电池，具有极大的商业价值。
但是，目前该电池采用的是液态电解液，液态电解液容易与正负极导电剂、集流体等发生副反应，影响电池性能的发挥。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，现有的内部交换电池的液态电解液，液态电解液容易与正负极的导电剂、集流体等发生副反应，影响电池性能的发挥的问题。
本发明提供了一种电池，所述电池包括正极、负极、及位于所述正极和所述负极之间的凝胶电解质；
所述凝胶电解质包括基体聚合物、分散剂以及电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述电解质盐包括第一金属离子和第二金属离子；
所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；
在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
优选地，所述基体聚合物占凝胶电解质的质量百分含量为5%～10%。
优选地，所述凝胶电解质的厚度为1～1.5mm。
优选地，所述凝胶电解质还包括添加剂，所述添加剂为铋化合物。
更优选地，所述铋化合物选自硝酸铋和/或三氧化二铋。
优选地，所述电解质盐包括硫酸根离子、氯离子、醋酸根离子、硝酸根离子和烷基磺酸根离子中的一种或几种。
优选地，所述聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和两性离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。
优选地，所述聚丙烯酰胺的平均分子量为200万～1400万。
优选地，所述第一金属离子选自锂离子、钠离子和镁离子中的一种。
优选地，所述第二金属选自锰、铁、铜、锌、铬、镍、锡和铅中的一种。
优选地，所述分散剂为水或醇。
本发明还提供了一种电池所述电池包括正极、负极、附于所述正极表面上的正极凝胶电解质层、及位于所述正极凝胶电解质层与所述负极之间的第二液态电解液；
所述正极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第一电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述第一电解质盐包括第一金属离子；
所述第二液态电解液中包括第二金属离子；
所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；
在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
优选地，所述聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和两性离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。
优选地，所述聚丙烯酰胺的平均分子量为200万～1400万。
优选地，所述第一金属离子选自锂离子、钠离子和镁离子中的一种。
优选地，所述第二金属选自锰、铁、铜、锌、铬、镍、锡和铅中的一种。
优选地，所述分散剂为水或醇。
本发明还提供了一种电池，所述电池包括正极、负极、附于所述负极表面的负极凝胶电解质层、及位于所述正极与所述负极凝胶电解质层的第一液态电解液；
所述第一液态电解液中含有第一金属离子；
所述负极凝胶电解质层附于所述负极上，所述负极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第二电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述第二电解质盐包括第二金属离子；
所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；
在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
优选地，所述聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和两性离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。
优选地，所述聚丙烯酰胺的平均分子量为200万～1400万。
优选地，所述第一金属离子选自锂离子、钠离子和镁离子中的一种。
优选地，所述第二金属选自锰、铁、铜、锌、铬、镍、锡和铅中的一种。
优选地，所述分散剂为水或醇。
本发明还提供了一种电池，所述电池包括正极、附于所述正极表面的正极凝胶电解质层、负极、附于所述负极表面的负极凝胶电解质层；
所述正极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第一电解质盐；所述负极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第二电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述第一电解质盐包括第一金属离子；所述第二电解质盐包括第二金属离子；
所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；
在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
优选地，所述电池还包括位于正极凝胶电解质层和负极凝胶电解质层之间的液态电解液。
优选地，所述聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和两性离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。
优选地，所述聚丙烯酰胺的平均分子量为200万～1400万。
优选地，所述第一金属离子选自锂离子、钠离子和镁离子中的一种。
优选地，所述第二金属选自锰、铁、铜、锌、铬、镍、锡和铅中的一种。
优选地，所述分散剂为水或醇。
与现有技术相比，本发明的电池采用凝胶电解质，无游离的液态电解液，有效降低了电解液与正负极导电剂、集流体之间的反应活性，从而有效提高了电池正负极的工作效率，有利于电池性能的发挥。附在正极表面的正极凝胶电解质层及附在负极表面的负极凝胶电解质层，隔离液态电解液与正负极，对正负极进行保护，也有效降低了电解液与正负极导电剂、集流体之间的副反应，从而提升了电池的正负极的工作效率，也有利于电池性能的发挥。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种电池，包括正极、负极、及位于正极和负极之间的凝胶电解质；所述凝胶电解质包括基体聚合物、分散剂以及电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述电解质盐包括第一金属离子和第二金属离子；所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
本发明的凝胶电解质，可以直接层叠于正极和负极之间，即电池包括依次层叠的正极、凝胶电解质以及负极。电池中不含液态电解液。此时，凝胶电解质起到液态电解液的离子传导作用。
此时，电池可以不含有隔膜，凝胶电解质起到隔离正极或负极的之间电子传导的作用。当然也可以含有隔膜，将凝胶电解质形成于隔膜上，隔膜可以充当凝胶电解质的骨架。
本发明的电池，由于采用凝胶电解质，可以有效降低电池的内阻；还可以避免电解质盐或电解液添加剂的不均匀分布，从而使第二金属离子在负极上更加均匀的沉积，亦可以减小负极的腐蚀。本发明的电池还可以避免电池漏液以及电池在低温时的性能恶化。
本发明还提供了一种电池，包括正极、附于所述正极表面的正极凝胶电解质层、负极、附于所述负极表面的负极凝胶电解质层；所述正极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第一电解质盐；所述负极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第二电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述第一电解质盐包括第一金属离子；所述第二电解质盐包括第二金属离子；所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
优选地，所述电池还包括位于正极凝胶电解质层与负极凝胶电解质层之间的液态电解液。
按照是否含液态电解液，上述电池可以为如下两种实施方式：
第一种实施方式：
电池包括正极、正极凝胶电解质层、负极凝胶电解质层、以及负极；正极凝胶电解质层附于正极面向负极的一侧，负极凝胶电解质层附于负极面向正极的一侧。正极凝胶电解质层作为正极的保护层，负极凝胶电解质层作为负极的保护层。
第一电解质盐可以只含第一金属离子，不含第二金属离子；这样可以避免第二金属离子对正极的影响。
当然，第一电解质盐还可以同时含有第一金属离子和第二金属离子。
同理，第二电解质盐可以只含第二金属离子，不含第一金属离子；这样可以避免第一金属离子对负极的影响。
当然，第二电解质盐也还可以同时含有第一金属离子和第二金属离子。
在此实施方式下，电池可以不含有隔膜，正负极凝胶电解质层一起隔离正负极之间的电子传导。当然，电池也可以含有隔膜，将正极凝胶电解质形成于隔膜的一侧，负极凝胶电解质层形成于另一侧。
第二种实施方式：电池依次包括正极、正极凝胶电解质层、液态电解液、负极凝胶电解质层、负极；正极凝胶电解质层附于正极面向负极的一侧，负极凝胶电解质层附于负极面向正极的一侧，液态电解液位于正极凝胶电解质层与负极凝胶电解质层之间。正极凝胶电解质层作为正极的保护层，负极凝胶电解质层作为负极的保护层。
液态电解液的作用是，确保正负极之间离子传导，以及电荷平衡。
液态电解液中的溶剂，包括但不限于水和醇，其中醇包括但不限于甲醇或乙醇。
液态电解液中可同时含第一金属离子和第二金属离子，或者只含其中一种，也或均不含。例如当第一金属离子采用锂离子，第二金属离子采用锌离子时，可以采用硫酸钠的水溶液作为液态电解液。
在此实施方式下，电池可以不含有隔膜，正负极凝胶电解质层均可以隔离正负极之间的电子传导。当然，电池也可以含有隔膜，将隔膜设置在液态电解液中。
本发明还提供了一种电池，依次包括正极、正极凝胶电解质层、第二液态电解液、及负极；所述正极凝胶电解质层附于正极上，所述正极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第一电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述第一电解质盐包括第一金属离子；所述第二液态电解液中含有第二金属离子；所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
其中，正极凝胶电解质层，与前面所述正极凝胶电解质层相同，在此不再赘述。
第二液态电解液的作用是，提供第二金属离子。例如采用第二金属离子盐的水溶液作为第二液态电解液。当然第二液态电解液中也可以同时含有第一金属离子。
优选地，第二液态电解液只含第一金属离子，这样可以避免第一金属离子对负极的影响。
此时，电池可以不含有隔膜。当然，电池也可以含有隔膜，将隔膜设置在第二液态电解液中、或者正极凝胶电解质层和第二液态电解质之间。
本发明的电池，由于采用正极凝胶电解质层，还可以抑制电池的自放电。
本发明还提供了一种电池，依次包括正极、第一液态电解液、负极凝胶电解质层、及负极；所述第一液态电解液中含有第一金属离子；所述负极凝胶电解质层附于负极上，所述负极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第二电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述第二电解质盐包括第二金属离子；所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
其中，负极凝胶电解质层，与前面所述负极凝胶电解质层相同，在此不再赘述。
第一液态电解液的作用是，提供第一金属离子。例如采用第一金属离子盐的水溶液作为第一液态电解液。当然第一液态电解液中也可以同时含有第二金属离子。
优选地，第一液态电解液不含第二金属离子，这样可以避免第二金属离子对正极的影响。
此时，电池可以不含有隔膜。当然，电池也可以含有隔膜，将隔膜设置在第一液态电解液中、或者负极凝胶电解质层和第一液态电解质之间。
上述提供的电池充放电原理均为：充电时，正极活性物质脱出第一金属离子，同时伴随正极活性物质被氧化，并放出电子；电子经由外电路到达电池负极，同时第二金属离子在负极上得到电子被还原，并沉积在负极上。放电时，沉积在负极上的第二金属被氧化，失去电子转变为第二金属离子；电子经外电路到达正极，正极活性物质接受电子被还原，同时第一金属离子嵌入正极活性物质中。
凝胶电解质及正、负极凝胶电解质层，具有离子传导性，第一金属离子、第二金属离子可以穿过其进行传导。
基体聚合物的作用是，为凝胶电解质及正、负极凝胶电解质层提供支撑骨架，使其具有良好的机械性能。
优选地，基体聚合物占凝胶电解质的质量百分含量为5%～10%。
优选地，基体聚合物占或正、负极凝胶电解质层的质量百分含量为2%～20%。
基体聚合物还可以包括其它水溶性聚合物，包括但不限于聚乙烯醇、聚环氧乙烷、纤维素、羧甲基纤维素钠等。
优选地，聚丙烯酰胺可以选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。
更优选地，聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺。
为了优化凝胶电解质及正、负极凝胶电解质层的性能，本发明优选聚丙烯酰胺的平均分子量为200万～1400万。
在凝胶电解质及正、负极凝胶电解质层中，分散剂的作用是分散基体聚合物以及电解质盐（或第一电解质盐，亦或第二电解质盐）。
优选地，分散剂为水和/或醇。其中醇包括但不限于甲醇或乙醇。
优选地，第一金属离子选自锂离子、钠离子和镁离子中的一种，更优选为锂离子。
优选地，第二金属离子选自锰离子、铁离子、铜离子、锌离子、铬离子、镍离子、锡离子或铅离子；更优选为锌离子。
在一优选实施方式下，本发明的第一金属离子选自锂离子，同时第二金属离子选自锌离子。
电解质盐或第一、第二电解质盐中的阴离子，可以是基本不影响正负极反应的任何阴离子。例如可以是硫酸根离子、氯离子、硝酸根离子、醋酸根离子、甲酸根离子、磷酸根离子、烷基磺酸根离子及其混合等。
在一优选实施方式下，电解质盐或第一、第二电解质盐中的阴离子包括硫酸根离子、氯离子、醋酸根离子、硝酸根离子和烷基磺酸根离子中的一种或几种。
更加优选地，电解质盐或第一、第二电解质盐中的阴离子为烷基磺酸根离子。
特别优选地，电解质盐包括烷基磺酸锂和烷基磺酸锌；第一电解质盐为烷基磺酸锂；第二电解质盐为烷基磺酸锌。
烷基磺酸根离子包括但不限于脂肪族磺酸根离子，且不限于在脂肪族基团上带有官能团或者取代基。优选符合以下通式：
R-SO3 -或Y-R’-SO3 -
在上述通式中，Y指取代基，例如-F、-OH等。
在上述通式中，R可以是支化或未支化的脂肪基；可以是1～12个碳原子的脂肪基，优选为1～6个碳原子的脂肪基，特别优选甲基、乙基和正丙基。
在上述通式中，R’可以是支化或未支化的脂肪基；可以是2～12个碳原子的脂肪基，优选为2～6个碳原子的脂肪基，更优选为未支化、含2～6个碳原子的脂肪基，其中取代基和磺酸基不连接在同一碳原子上。
特别优选地，烷基磺酸根离子为甲基磺酸根离子。采用甲基磺酸根离子，其成本较低。
为了优化电池的性能，凝胶电解质优选还包括添加剂，所述添加剂为铋化合物。
优选地，铋化合物选自三氧化二铋和/或硝酸铋。
添加剂均匀分散在凝胶电解质或第一、负极凝胶电解质层中。当然，液态电解液、第一液态电解液、第二液态电解液中亦可以包括上述添加剂。
本发明的凝胶电解质可以通过如下方式制得：
将电解质盐加入分散剂中，然后加入基体聚合物，形成均一的分散体系，再将分散体系晾置形成凝胶电解质。
基体聚合物还可以采用原位聚合的形式形成于凝胶电解质中。即将电解质盐、分散剂、基体聚合物单体混合，然后加入引发剂使基体聚合物单体聚合形成基体聚合物，并形成凝胶电解质。
还可以将电解质盐加入分散剂中，然后加入熔融态的基体聚合物中，形成分散体系，再将分散体系晾置形成凝胶电解质。
当凝胶电解质中含有添加剂时，可以将添加剂在形成均一的分散体系前加入。优选地，将电解质盐和添加剂铋化合物加入分散剂中，形成悬浮液，然后向悬浮液中加入基体聚合物，搅拌，形成均一的分散体系，再将分散体系转移至平面上，后晾置形成凝胶电解质。
正极凝胶电解质层、负极凝胶电解质层可以参照上述凝胶电解质的方法制成。
正极凝胶电解质层、负极凝胶电解质层，可以将形成的分散体系直接涂覆在制备好的正极或者负极的表面上，后晾置形成正极凝胶电解质层或负极凝胶电解质层。亦可以将形成好的正极凝胶电解质层或负极凝胶电解质层，直接附于正极或负极的表面上。
其中，正极中的正极活性物质参与正极反应，并且能够可逆脱出-嵌入第一金属离子。
具体的，正极活性物质具有尖晶石结构、层状结构或橄榄石结构。
具体的，正极活性物质能够可逆脱出-嵌入锂离子、钠离子或镁离子。
正极活性物质可以是符合通式Li1+xMnyMzOk的能够可逆脱出-嵌入锂离子的尖晶石结构的化合物，其中，-1≤x≤0.5，1≤y≤2.5，0≤z≤0.5，3≤k≤6，M选自Na、Li、Co、Mg、Ti、Cr、V、Zn、Zr、Si、Al、Ni中的至少一种。优选的，正极活性物质含有LiMn2O4。更优选的，正极活性物质含有经过掺杂或包覆改性的LiMn2O4。
正极活性物质可以是符合通式Li1+xMyM′zM″cO2+n的能够可逆脱出-嵌入锂离子的层状结构的化合物，其中，-1<x≤0.5，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤c≤1，-0.2≤n≤0.2，M，M′，M″分别选自Ni、Mn、Co、Mg、Ti、Cr、V、Zn、Zr、Si或Al的中至少一种。优选的，正极活性物质含有LiCoO2。
正极活性物质可以是符合通式LixM1-yM′y(XO4)n的能够可逆脱出-嵌入锂离子的橄榄石结构的化合物，其中，0<x≤2，0≤y≤0.6，1≤n≤1.5，M选自Fe、Mn、V或Co，M′选自Mg、Ti、Cr、V或Al的中至少一种，X选自S、P或Si中的至少一种。优选的，正极活性物质含有LiFePO4。
目前电池工业中，几乎所有正极活性物质都会经过掺杂、包覆等改性处理。但掺杂，包覆改性等手段造成材料的化学通式表达复杂，如LiMn2O4已经不能够代表目前广泛使用的“锰酸锂”的通式，而应该以通式Li1+xMnyMzOk为准，广泛地包括经过各种改性的LiMn2O4正极活性物质。同样的，LiFePO4以及LiCoO2也应该广泛地理解为包括经过各种掺杂、包覆等改性的，通式分别符合LixM1-yM′y(XO4)n和Li1+xMyM′zM″cO2+n的正极活性物质。
正极活性物质为锂离子脱出-嵌入化合物时，可以选用如LiMn2O4、LiFePO4、LiCoO2、LiMxPO4、LiMxSiOy(其中M为一种变价金属)等化合物。
此外，可脱出-嵌入钠离子的化合物NaVPO4F，可脱出-嵌入镁离子的化合物MgMxOy(其中M为一种金属，0.5<x<3，2<y<6)以及具有类似功能，能够脱出-嵌入第一金属离子的化合物都可以作为本发明电池的正极活性物质。
具体的，正极还包括负载正极活性物质的正极集流体，正极集流体仅作为电子传导和收集的载体，不参与电化学反应，即在电池工作电压范围内，正极集流体能够稳定的存在于电解液中而基本不发生副反应，从而保证电池具有稳定的循环性能。
正极集流体的材料选自碳基材料、金属或合金中的一种。
碳基材料选自玻璃碳、石墨箔、石墨片、泡沫碳、碳毡、碳布、碳纤维中的一种。在具体的实施方式中，正极集流体为石墨，如商业化的石墨压制的箔，其中石墨所占的重量比例范围为90-100%。
金属包括Ni、Al、Fe、Cu、Pb、Ti、Cr、Mo、Co、Ag或经过钝化处理的上述金属中的一种。
合金包括不锈钢、碳钢、Al合金、Ni合金、Ti合金、Cu合金、Co合金、Ti-Pt合金、Pt-Rh合金或经过钝化处理的上述金属中的一种。
不锈钢包括不锈钢网、不锈钢箔，不锈钢的型号包括但不仅限于不锈钢304或者不锈钢316或者不锈钢316L中的一种。
优选地，对正极集流体进行钝化处理，其的主要目的是，使正极集流体的表面形成一层钝化的氧化膜，从而在电池充放电过程中，能起到稳定的收集和传导电子的作用，而不会参与电池反应，保证电池性能稳定。正极集流体钝化处理方法包括化学钝化处理或电化学钝化处理。
化学钝化处理包括通过氧化剂氧化正极集流体，使正极集流体表面形成钝化膜。氧化剂选择的原则为氧化剂能使正极集流体表面形成一层钝化膜而不会溶解正极集流体。氧化剂选自但不仅限于浓硝酸或硫酸高铈(Ce(SO4)2)。
电化学钝化处理包括对正极集流体进行电化学氧化或对含有正极集流体的电池进行充放电处理，使正极集流体表面形成钝化膜。
更加优选的，正极还包括负载正极活性物质的复合集流体，复合集流体包括正极集流体和包覆在正极集流体上导电膜。
导电膜的选材必须满足在水系电解液中可以稳定存在、不溶于电解液、不发生溶胀、高电压不能被氧化、易于加工成致密、不透水并且导电的膜。一方面，导电膜对正极集流体可以起到保护作用，避免水系电解液对正极集流体的腐蚀。另一方面，有利于降低正极片与正极集流体之间的接触内阻，提高电池的能量。
优选的，导电膜的厚度为10μm-2mm，导电膜不仅能够有效的起到保护正极集流体的作用，而且有利于降低正极活性物质与正极集流体之间的接触内阻，提高电池的能量。
正极集流体具有相对设置的第一面和第二面，优选的，正极集流体的第一面和第二面均包覆有导电膜。
导电膜包含作为必要组分的聚合物，聚合物占导电膜的重量比重为50-95%，优选的，聚合物选自热塑性聚合物。为了使导电膜能够导电，有两种可行的形式：(1)聚合物为导电聚合物；(2)除了聚合物之外，导电膜还包含导电填料。
导电聚合物选材要求为具有导电能力但电化学惰性，即不会作为电荷转移介质的离子导电。具体的，导电聚合物包括但不仅限于聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯硫醚、聚苯胺、聚丙烯腈、聚喹啉、聚对苯撑(polyparaphenylene)及其任意混合物。导电聚合物本身就具有导电性，但还可以对导电聚合物进行掺杂或改性以进一步提高其导电能力。从导电性能和电池中的稳定使用考量，导电聚合物优选聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚乙炔。
同样的，导电填料的选材要求为表面积小、难于氧化、结晶度高、具有导电性但电化学惰性，即不会作为电荷转移介质的离子导电。
导电填料的材料包括但不仅限于导电聚合物、碳基材料或金属氧化物。导电填料在导电膜中的质量百分比范围为5-50%。导电填料的平均粒径并没有特别限定，通常范围在100nm到100μm。
当导电膜中包含导电填料时，导电膜中的聚合物优选包含起到结合导电填料作用的非导电聚合物，非导电聚合物增强了导电填料的结合，改善了电池的可靠性。优选的，非导电聚合物为热塑性聚合物。
具体的，热塑性聚合物包括但不仅限于聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯，聚丁烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲醛，聚苯醚，聚砜，聚醚砜、丁苯橡胶或聚偏氟乙烯中的一种或多种。其中，优选为聚烯烃、聚酰胺和聚偏氟乙烯。这些聚合物容易通过热而熔化，因此容易与正极集流体复合在一起。此外，这些聚合物具有大电位窗口，从而使正极稳定并为电池输出密度节省重量。
优选的，导电膜通过热压复合、抽真空或喷涂的方式结合到正极集流体上。
在具体的实施方式中，制备正极时，除了正极活性物质之外，根据实际情况，可能还需添加正极导电剂和正极粘结剂来提升正极的性能。
正极导电剂选自导电聚合物、活性碳、石墨烯、碳黑、石墨、碳纤维、金属纤维、金属粉末、以及金属薄片中的一种或几种。
正极粘结剂可以选自聚乙烯氧化物、聚丙烯氧化物，聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酯、聚醚、氟化聚合物、聚二乙烯基聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸中的一种、或上述聚合物的混合物及衍生物。更优选地，正极粘结剂选自聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)或丁苯橡胶（SBR）。
电池的负极，发生电化学反应的物质为第二金属，第二金属能够氧化溶解为第二金属离子且第二金属离子能可逆还原沉积为第二金属。其根据结构以及作用的不同，可以为以下三种不同的形式：
在一优选实施方式中，负极仅包括负极集流体，并且负极集流体仅作为电子传导和收集的载体，不参与电化学反应。
负极集流体的材料选自金属Ni、Cu、Ag、Pb、Mn、Sn、Fe、Al或经过钝化处理的上述金属中的至少一种，或者单质硅，或者碳基材料；其中，碳基材料包括石墨材料，比如商业化的石墨压制的箔，其中石墨所占的重量比例范围为90～100%。负极集流体的材料还可以选自不锈钢或经钝化处理的不锈钢。不锈钢包括但不仅限于不锈钢网和不锈钢箔，同样的，不锈钢的型号可以是300系列的不锈钢，如不锈钢304或者不锈钢316或者不锈钢316L。另外，负极集流体还可以选自含有析氢电位高的镀/涂层的金属，从而降低负极副反应的发生。镀/涂层选自含有C、Sn、In、Ag、Pb、Co的单质，合金，或者氧化物中至少一种。镀/涂层的厚度范围为1～1000nm。例如：在铜箔或石墨箔的负极集流体表面镀上锡、铅或银。
在另一优选实施方式中，负极除了负极集流体，还包括负载在负极集流体上的负极活性物质。负极活性物质为第二金属，第二金属包括其单质。优选地，负极活性物质为Zn、Ni、Fe、Cr、Cu、Mn、Sn或Pb。
其中，负极集流体可以参考第一优选实施方式，在此不再赘述！
第二金属以片状或者粉末状存在。
当采用第二金属片作为负极活性物质时，第二金属片与负极集流体形成复合层。
当采用第二金属粉末作为负极活性物质时，将第二金属粉末制成浆料，然后将浆料涂覆在负极集流体上制成负极。
在具体的实施方式中，制备负极时，除了负极活性物质第二金属粉末之外，根据实际情况，还根据需要添加负极导电剂和负极粘结剂来提升负极的性能。
在再一优选实施方式中，直接采用第二金属片作为负极，第二金属片既作为负极集流体，同时也作为负极活性物质。
本发明的电池采用凝胶电解质，避免了电解液在正负极之间来回流动，有效对电池的正负极进行隔离；或采用正极凝胶电解质层或负极凝胶电解质层，在电池的正极和/或负极上形成保护膜层，也可以有效对电池的正负极进行隔离，从而避免正负极材料之间的污染，减少正负极之间的相互影响，提升了电池的正负极的工作效率。本发明的电池还可以有效降低电池的内阻。本发明的电池还可以避免电解液中电解质盐或电解液添加剂的不均匀分布，从而使第二金属离子在负极上更加均匀的沉积，从而减小负极的腐蚀。本发明的电池还可以抑制电池的自放电。本发明的电池还可以避免电池漏液以及电池在低温时的性能恶化。
以下结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述和说明。
实施例1
将锰酸锂LMO、导电剂石墨、粘结剂SBR和CMC按照质量比90:5:2.5:2.5在水中混合，形成均匀的正极浆料。将正极浆料涂覆在正极集流体50μm的不锈钢板上形成活性物质层，随后将其进行压片，剪裁成6cm×6cm大小，制成正极片。
采用厚50μm的锌箔作为负极片。
称取硫酸锂、硫酸锌溶于去离子水中，制成1mol/L硫酸锂、2mol/L硫酸锌的溶液，然后向溶液中加入平均分子量为800万的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺与溶液的质量比为5:95，搅拌均匀，晾置形成凝胶电解质。
负极片与凝胶电解质的尺寸与正极片相当。
将正极片、凝胶电解质以及负极片层叠组装成电芯，装入壳体内，封口，组装成电池。
得到的电池，记作A1。
实施例2
与实施例1所不同的是，称取甲磺酸锂、甲磺酸锌溶于去离子水中，制成3mol/L甲磺酸锂、2mol/L甲磺酸锌的溶液，然后向溶液中加入平均分子量为800万的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺与溶液的质量比为5:95，搅拌均匀，晾置形成凝胶电解质。其它部分同实施例1。
得到的电池，记作A2。
实施例3
将锰酸锂LMO、导电剂石墨、粘结剂SBR和CMC按照质量比90:5:2.5:2.5在水中混合，形成均匀的正极浆料。将正极浆料涂覆在正极集流体50μm的不锈钢板上形成活性物质层，随后将其进行压片，剪裁成6cm×6cm大小，制成正极片。
将5重量份平均分子量为800万的聚丙烯酰胺加入95重量份的3mol/L甲磺酸锂溶液中，搅拌均匀，形成分散体系。将分散体系涂覆在正极片上，晾置，在正极片的表面形成正极凝胶电解质层。
称取甲磺酸锂、甲磺酸锌溶于去离子水中，制成第二液态电解液，其中甲磺酸锂的浓度为3mol/L、甲磺酸锌的浓度为2mol/L。
采用厚50μm的锌箔作为负极片。负极片的尺寸与正极片相当。
将附有正极凝胶电解质层的正极片以及负极片层叠，正极片附有正极凝胶电解质层的一面面向负极片，然后组装成电芯，装入壳体内，注入第二液态电解液，然后封口，组装成电池。
得到的电池，记作A3。
实施例4
将锰酸锂LMO、导电剂石墨、粘结剂SBR和CMC按照质量比90:5:2.5:2.5在水中混合，形成均匀的正极浆料。将正极浆料涂覆在正极集流体50μm的不锈钢板上形成活性物质层，制成正极片。
采用厚50μm的锌箔作为负极片。负极片的尺寸与正极片相当。
将5重量份平均分子量为800万的聚丙烯酰胺加入95重量份的2mol/L甲磺酸锌溶液中，搅拌均匀，形成分散体系。将分散体系涂覆在负极片上，晾置，在负极片的表面形成负极凝胶电解质层。
称取甲磺酸锂、甲磺酸锌溶于去离子水中，制成第一液态电解液，其中甲磺酸锂浓度为3mol/L、甲磺酸锌的浓度为2mol/L。
将附有负极凝胶电解质层的负极片以及正极片层叠，负极片附有负极凝胶电解质层的一面面向正极片，然后组装成电芯，装入壳体内，注入第一液态电解液，然后封口，组装成电池。
得到的电池，记作A4。
实施例5
将锰酸锂LMO、导电剂石墨、粘结剂SBR和CMC按照质量比90:5:2.5:2.5在水中混合，形成均匀的正极浆料。将正极浆料涂覆在正极集流体50μm的不锈钢板上形成活性物质层，随后将其进行压片，剪裁成6cm×6cm大小，制成正极片。
将5重量份平均分子量为800万的聚丙烯酰胺加入95重量份的3mol/L甲磺酸锂溶液中，搅拌均匀，形成分散体系。将分散体系涂覆在正极片上，晾置，在正极片的表面形成正极凝胶电解质层。
采用厚50μm的锌箔作为负极片。负极片的尺寸与正极片相当。
将5重量份平均分子量为800万的聚丙烯酰胺加入95重量份的2mol/L甲磺酸锌溶液中，搅拌均匀，形成分散体系。将分散体系涂覆在负极片上，晾置，在负极片的表面形成负极凝胶电解质层。
电解液为2.5mol/L的硫酸钠水溶液。
将附有正极凝胶电解质层的正极片以及附有负极凝胶电解质的负极片层叠，正极片附有正极凝胶电解质层的一面面向负极片附有负极凝胶电解质层的一面，然后组装成电芯，装入壳体内，注入电解液，然后封口，组装成电池。
得到的电池，记作A5。
对比例1
将锰酸锂LMO、导电剂石墨、粘结剂SBR和CMC按照质量比90:5:2.5:2.5在水中混合，形成均匀的正极浆料。将正极浆料涂覆在正极集流体50μm的不锈钢板上形成活性物质层，随后将其进行压片，剪裁成6cm×6cm大小，制成正极片。
采用厚50μm的锌箔作为负极片。负极片的尺寸与正极片相当。
称取甲磺酸锂、甲磺酸锌溶于去离子水中，制成3mol/L甲磺酸锂、2mol/L甲磺酸锌的电解液。
将正极片及负极片层叠组装成电芯，装入壳体内，注入电解液并封口，组装成电池。
得到的电池，记作AC1。
性能测试：
将电池A1、A2以及AC1进行充放电循环同时监测电池内阻，计算电池平均充电内阻以及平均放电内阻，结果见表1。
表1电池的内阻测试结果
从表1可以看出，电池A1、A2的平均充电内阻以及平均放电内阻，相对电池AC1，均有了大幅的降低，这说明含聚丙烯酰胺的凝胶电解质能有效降低电池内阻，提高了电池的性能。
将电池A3以及AC1在60℃下存放24小时，然后放电充电循环一次，然后存放、放充电如此重复9次，测试电池的剩余容量。结果示于表2。
表2为电池A3及AC1在60℃下自放电情况
电池 剩余容量/%
A3 94.3
AC1 85.6
从表2可以看出，电池A3的剩余容量，相对电池AC1，有了大幅的提高，这说明含聚丙烯酰胺的正极凝胶电解质层能有效抑制了电池的自放电。
将电池A4以及AC1进行充放电循环若干次，将电池拆解，观察负极腐蚀情况。观察结果示于表3。
表3为电池A4及AC1的负极腐蚀情况
电池 负极观察结果
A4 有轻微的腐蚀
AC1 严重腐蚀
从表3可以看出，电池A4的负极腐蚀情况，相对电池AC1，有了明显的改善，这说明含聚丙烯酰胺的负极凝胶电解质层能有效抑制负极的腐蚀，提高负极的工作效率及寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (30)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括正极、负极、及位于所述正极和所述负极之间的凝胶电解质；
所述凝胶电解质包括基体聚合物、分散剂以及电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述电解质盐包括第一金属离子和第二金属离子；
所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；
在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述基体聚合物占凝胶电解质的质量百分含量为5%～10%。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述凝胶电解质的厚度为1～1.5mm。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述凝胶电解质还包括添加剂，所述添加剂为铋化合物。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于：所述铋化合物选自硝酸铋和/或三氧化二铋。
6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述电解质盐包括硫酸根离子、氯离子、醋酸根离子、硝酸根离子和烷基磺酸根离子中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和两性离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的平均分子量为200万～1400万。
9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述第一金属离子选自锂离子、钠离子和镁离子中的一种。
10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述第二金属选自锰、铁、铜、锌、铬、镍、锡和铅中的一种。
11.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述分散剂为水或醇。
12.一种电池，其特征在于，所述电池包括正极、负极、附于所述正极表面上的正极凝胶电解质层、及位于所述正极凝胶电解质层与所述负极之间的第二液态电解液；
所述正极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第一电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述第一电解质盐包括第一金属离子；
所述第二液态电解液中包括第二金属离子；
所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；
在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于：所述聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和两性离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。
14.根据权利要求12所述的电池，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的平均分子量为200万～1400万。
15.根据权利要求12所述的电池，其特征在于：所述第一金属离子选自锂离子、钠离子和镁离子中的一种。
16.根据权利要求12所述的电池，其特征在于：所述第二金属选自锰、铁、铜、锌、铬、镍、锡和铅中的一种。
17.根据权利要求12所述的电池，其特征在于：所述分散剂为水或醇。
18.一种电池，其特征在于，所述电池包括正极、负极、附于所述负极表面的负极凝胶电解质层、及位于所述正极与所述负极凝胶电解质层的第一液态电解液；
所述第一液态电解液中含有第一金属离子；
所述负极凝胶电解质层附于所述负极上，所述负极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第二电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述第二电解质盐包括第二金属离子；
所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；
在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
19.根据权利要求18所述的电池，其特征在于：所述聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和两性离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。
20.根据权利要求18所述的电池，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的平均分子量为200万～1400万。
21.根据权利要求18所述的电池，其特征在于：所述第一金属离子选自锂离子、钠离子和镁离子中的一种。
22.根据权利要求18所述的电池，其特征在于：所述第二金属选自锰、铁、铜、锌、铬、镍、锡和铅中的一种。
23.根据权利要求18所述的电池，其特征在于：所述分散剂为水或醇。
24.一种电池，其特征在于，所述电池包括正极、附于所述正极表面的正极凝胶电解质层、负极、附于所述负极表面的负极凝胶电解质层；
所述正极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第一电解质盐；所述负极凝胶电解质层包括基体聚合物、分散剂以及第二电解质盐；所述基体聚合物包括聚丙烯酰胺；所述第一电解质盐包括第一金属离子；所述第二电解质盐包括第二金属离子；
所述正极包括能够可逆脱出-嵌入所述第一金属离子的正极活性物质；
在充电过程中所述第二金属离子还原为第二金属沉积在所述负极，且在放电过程中第二金属可逆氧化溶解为所述第二金属离子。
25.根据权利要求24所述的电池，其特征在于：所述电池还包括位于正极凝胶电解质层和负极凝胶电解质层之间的液态电解液。
26.根据权利要求24或25所述的电池，其特征在于：所述聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和两性离子聚丙烯酰胺中的一种或几种。
27.根据权利要求24或25所述的电池，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的平均分子量为200万～1400万。
28.根据权利要求24或25所述的电池，其特征在于：所述第一金属离子选自锂离子、钠离子和镁离子中的一种。
29.根据权利要求24或25所述的电池，其特征在于：所述第二金属选自锰、铁、铜、锌、铬、镍、锡和铅中的一种。
30.根据权利要求24或25所述的电池，其特征在于：所述分散剂为水或醇。
CN201410001325.1A 2014-01-02 2014-01-02 电池 Active CN104766994B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710724420.8A CN107645014A (zh) 2014-01-02 2014-01-02 电池
CN201410001325.1A CN104766994B (zh) 2014-01-02 2014-01-02 电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410001325.1A CN104766994B (zh) 2014-01-02 2014-01-02 电池

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710724420.8A Division CN107645014A (zh) 2014-01-02 2014-01-02 电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104766994A true CN104766994A (zh) 2015-07-08
CN104766994B CN104766994B (zh) 2017-10-13

Family

ID=53648705

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410001325.1A Active CN104766994B (zh) 2014-01-02 2014-01-02 电池
CN201710724420.8A Pending CN107645014A (zh) 2014-01-02 2014-01-02 电池

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710724420.8A Pending CN107645014A (zh) 2014-01-02 2014-01-02 电池

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN104766994B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106374145A (zh) * 2015-07-21 2017-02-01 苏州宝时得电动工具有限公司 胶体电解质、含有胶体电解质的电池
CN108075181A (zh) * 2016-11-14 2018-05-25 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种固态或胶态水系碱金属离子电池及其制备方法
CN108461832A (zh) * 2017-02-22 2018-08-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种基于胶体或凝胶电解质的水系碱金属离子电池及其制备方法
CN109286337A (zh) * 2018-08-22 2019-01-29 京东方科技集团股份有限公司 一种电池及其制作方法、应用方法、电子设备
US20210005937A1 (en) * 2018-03-20 2021-01-07 University Of Maryland, College Park ELECTROLYTES FOR RECHARGEABLE Zn-METAL BATTERY
CN112713301A (zh) * 2020-12-31 2021-04-27 广东微电新能源有限公司 储能装置
CN112928341A (zh) * 2021-01-26 2021-06-08 华中科技大学 一种滚筒式半液流电池、电池组

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109768323B (zh) * 2018-12-05 2022-02-15 湖州天丰电源有限公司 一种全固态锂金属-硫电池及其制备方法
CN114696037A (zh) * 2020-12-28 2022-07-01 陈璞 聚合物凝胶电解质隔膜及其制备方法和锌离子电池
CN118336152A (zh) * 2024-04-15 2024-07-12 常州大学 一种pam基凝胶电解质及其制备方法和凝胶电解质电池

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1216164A (zh) * 1995-08-24 1999-05-05 摩托罗拉公司 共混聚合物凝胶电解质
CN1382746A (zh) * 2001-04-26 2002-12-04 三星Sdi株式会社 聚合物凝胶电解质及采用该电解质的锂电池
CN1855611A (zh) * 2005-04-28 2006-11-01 中国科学技术大学 注入式锌空电池装置
CN101136491A (zh) * 2006-11-28 2008-03-05 创新能源技术（深圳）有限公司 铅酸蓄电池用胶体电解质配方及配制工艺
CN102484279A (zh) * 2009-09-08 2012-05-30 鲍尔热尼系统公司 镍锌电池的热密封隔膜
CN202749464U (zh) * 2012-06-27 2013-02-20 深圳市海太阳实业有限公司 一种聚合物电池
CN103094627A (zh) * 2011-11-03 2013-05-08 苏州宝时得电动工具有限公司 电池

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011079482A1 (zh) * 2009-12-29 2011-07-07 万向电动汽车有限公司 一种电池
JP5533035B2 (ja) * 2010-03-02 2014-06-25 ソニー株式会社 非水電解質組成物、および非水電解質電池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1216164A (zh) * 1995-08-24 1999-05-05 摩托罗拉公司 共混聚合物凝胶电解质
CN1382746A (zh) * 2001-04-26 2002-12-04 三星Sdi株式会社 聚合物凝胶电解质及采用该电解质的锂电池
CN1855611A (zh) * 2005-04-28 2006-11-01 中国科学技术大学 注入式锌空电池装置
CN101136491A (zh) * 2006-11-28 2008-03-05 创新能源技术（深圳）有限公司 铅酸蓄电池用胶体电解质配方及配制工艺
CN102484279A (zh) * 2009-09-08 2012-05-30 鲍尔热尼系统公司 镍锌电池的热密封隔膜
CN103094627A (zh) * 2011-11-03 2013-05-08 苏州宝时得电动工具有限公司 电池
CN202749464U (zh) * 2012-06-27 2013-02-20 深圳市海太阳实业有限公司 一种聚合物电池

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
倪冰选等: ""聚合物锂离子电池用凝胶电解质的研究进展"", 《天津工业大学学报》 *
管从胜等: "《高能化学电源》", 31 March 2005 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106374145A (zh) * 2015-07-21 2017-02-01 苏州宝时得电动工具有限公司 胶体电解质、含有胶体电解质的电池
CN108075181A (zh) * 2016-11-14 2018-05-25 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种固态或胶态水系碱金属离子电池及其制备方法
CN108461832A (zh) * 2017-02-22 2018-08-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种基于胶体或凝胶电解质的水系碱金属离子电池及其制备方法
US20210005937A1 (en) * 2018-03-20 2021-01-07 University Of Maryland, College Park ELECTROLYTES FOR RECHARGEABLE Zn-METAL BATTERY
CN109286337A (zh) * 2018-08-22 2019-01-29 京东方科技集团股份有限公司 一种电池及其制作方法、应用方法、电子设备
WO2020038159A1 (zh) * 2018-08-22 2020-02-27 京东方科技集团股份有限公司 电池及其制备方法、应用方法、电子设备
US11127972B2 (en) 2018-08-22 2021-09-21 Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. Battery, method for preparing the same, application method, and electronic device
CN112713301A (zh) * 2020-12-31 2021-04-27 广东微电新能源有限公司 储能装置
CN112928341A (zh) * 2021-01-26 2021-06-08 华中科技大学 一种滚筒式半液流电池、电池组
CN112928341B (zh) * 2021-01-26 2022-04-08 华中科技大学 一种滚筒式半液流电池、电池组

Also Published As

Publication number Publication date
CN107645014A (zh) 2018-01-30
CN104766994B (zh) 2017-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104766994A (zh) 电池
CN103107373B (zh) 电池
WO2017020860A1 (zh) 电池、电池组以及不间断电源
CN104766971B (zh) 正极材料,含有正极材料的水系电池
US11211635B2 (en) Battery, battery pack, and uninterruptible power supply
CN105336993A (zh) 电解液和电池
CN104733785A (zh) 电池
CN105810895A (zh) 正极以及含有正极的电池
CN107403968A (zh) 水系二次电池
CN106328950A (zh) 正极材料及电池
CN104518205A (zh) 锌负极的制备方法及锌负极及电池
CN105742637A (zh) 正极材料、含有该正极材料的电池
CN104882637A (zh) 电解液和电化学储能装置
CN104752681A (zh) 电池
CN106207242A (zh) 水系电解液和电池
CN104733787B (zh) 电池
CN108963241B (zh) 电池、电池组以及不间断电源
CN104282952B (zh) 电解液及电池
CN104733774A (zh) 电池
CN104282910A (zh) 电池
CN105449294A (zh) 电池
CN108666575A (zh) 复合导电剂及其制备方法、正极和电池
WO2016202276A1 (zh) 正极材料及电池
CN105336956A (zh) 电池
CN104681846A (zh) 电池及其电解液

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant