[发明专利]可再充电的固体铬－氟－锂电池

说明书

本发明主要涉及一种可重复放电和再充电的固体铬-氟-锂(“CrFLi”)电池，并涉及可用于驱动电动车如电动轿车的此种电池。为了降低环境污染，在世界范围内，进行了许多研究以开发可替代石化燃料而用于驱动机车如轿车的电池。在目前，铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和钠硫电池可用作驱动机车的蓄电池。通常认为，铅酸电池和镍镉电池可能具有最好的商业和技术前景，且它们可作为电能储存的蓄电池的合适候选者。尽管如此，由于这两类电池的能量/重量比较低，再充电时间长且维护要求高，所以开发电动轿车直接受到影响。

随着对动力电池的进一步研究和开发，认识到锌-空气电池、锂离子电池和质子交换膜燃料电池也是用于驱动电动轿车的最好动力电池。然而，锌-空气电池的内电阻大，且还必须改进锌离子的补给技术而使其更切实可行。对于锂离子电池，由于在反复充电的过程中有金属钴和锂沉积，存在着火和爆炸的危险。至于质子交换膜电池，被一些人认为是驱动电动轿车的理想电源。然而，这里仍有许多需要克服的困难。各种实践和技术困难也已严重阻碍了电动轿车工业的发展。

本发明的目的是提供一种可再充电的固体铬-氟-锂电池。本发明的进一个目的是提供用于驱动电动车例如电动轿车的此种电池。

本发明提供一种制备可再充电的固体电池的方法，其包括如下步骤：(a)制备至少一个阳极板；(b)制成至少一个阴极板；(c)在所述的阳极板和阴极板之间放置一种电解质；其特征在于，所述电池在48℃以上的温度下进行首次充电。

下面将通过举例的方式，并参照所附图形，描述本发明的实施方式，其中：

图1表示出了本发明的两个固体铬-氟-锂(“CrFLi”)电池，其中一个所述的电池为了更好地说明而部分剖开；

图2表示图1中标有“A”的圆圈部分的放大图；

图3表示由图1中所示电池多个连接组成的一个电池组；

图4表示对图1中所示的电池进行电连接的连接板。

图5A表示图1中所示的电池的排气阀的展开图；

图5B是图5A所示的排气阀的局部透视图；

图6是图1所示电池的阳极板的放大局部侧视图；和

图7是图1中所示电池的阴极板的放大局部侧视图。

图1中表示了两个可放电和可再充电的固体铬-氟-锂(“CrFLi”)电池10。每个电池10包括相互交错排列的多个阴极板8和多个阳极板7。虽然这里将阳极板7和阴极板8表示为平面状，但它们也可以是曲面形、辊轧形或其它合适的形状。电池10有一坚硬的外壳，其可以由聚丙烯或镀镍金属制成。另外，外壳13也可以是由聚氨酯、铝箔和聚乙烯组成的软壳制成。

在外壳13的顶端有一个阳极3、一个阴极4和一个排气阀9。阳极3在外壳13中与阳极板7相连接，而阴极4在外壳13中与阴极板8相连接。阳极板7和阴极板8之间是固体电解质，其详情将在下面介绍。将安全帽1置于阳极3上、安全帽2置于阴极4上。安全帽1、2两者均由聚苯并噻唑制得。当为能够提供更多电能而将许多个电池10连接形成电池组时，安全帽1、2能够避免在阴极4和阳极3之间发生意外的短路。

外壳13的一个主表面上有凸棱12，其处于该主表面的底边和侧边的内侧。外壳13的另一个主表面上有侧棱11，其沿该主表面的底边和两个侧边分布。将棱11和12的大小和构型设计成使一个电池10的棱12能够压入配合至另一个电池10的侧棱11中，从而将两个电池10啮合和固定在一起。

关于在本发明中使用的引线，在软外壳的情况下，阳极接线片5最好用纯铝制成，而阴极接线片最好用镀镍的紫铜制成。在硬外壳的情况下，最好用不锈铝制备阳极3，而最好用镀镍的紫铜制备阴极。

在软外壳的情况下本发明电极接线片中所用的引线最好采用特定的热粘结方法。这样，可以实现永久性连接。硬外壳13应用氯代三氟乙烯加以密封和绝缘。