[实用新型]一种高倍率动力电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学储能领域动力电池，特别是一种可高倍率放电的动力电池。 

背景技术

我国从2009年发布《汽车产业调整和振兴规划》以来，发展新能源汽车已经成为中国汽车工业不可或缺的重要组成部分，并且其地位不断被夯实。新能源电动车已是国家的战略需要。2012年4月18日，由国务院常务会议讨论通过《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》。按照规划，到2015年，我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量要达到50万辆，到2020年超过500万辆。规划中的新能源汽车主要是指纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车，而新能源补贴仅限于纯电动和插电式混合动力。同时，中国对二氧化碳的减排也做了一个庄严的承诺。因此，减少碳排放和环境污染也是该项政策的提出理由。 

中国整个的汽车产业，随着我国2006年超过日本成为全球第二大汽车生产国之后，在2009年又超过美国成为第一大汽车生产和消费国。2010年、2011年产销汽车均超过1800万辆。伴随着汽车保有量的快速增长，道路交通消耗的燃料量也将持续上升，导致石油消费进入快速增长期，石油对外依存度不断攀升。在石油需求的方面，从1995年到2011年整个中国进口的石油，处于一个飞速发展的阶段。我国石油的对外的依存度在2010年达到了53.8％。2011年，超过56％，大大超过了国际公认的警戒线。而与此同时，中国的汽车保有量仍然在迅猛增长，目前的保有量已达1亿辆，预计到2030年，汽车总保有量将达到4.5亿辆。而随着整个汽车产业的发展，有的人预测我国将来有可能超过70％的石油依存度的情况。石油资源相对缺乏，而煤炭资源非常丰富，在汽车普及的背景下，国家出于战略考虑选择电动车无疑是理性的选择。电动汽车大规模应用后，可在电网负荷低谷时段常规充电，对电网起到“填谷”作用，提高发电设备的综合利用率，起到节能减排的效果。这直接推动着汽车业的一次重大技术革命，动力电池决定了电动车的发展，之所以有第二次电动汽车的革命性转折，是与汽车的动力源——电池密切相关的，它是至关重要的，没有它什么也谈不上。 

目前我国汽车动力电池产业处于产业阶段的初期，如果动力电池发展起来了，将会创造更多的市场机会。但是，没有一定的研发、规模及资金支持，动力电池很难获得长足发展。国内动力电池行业的发展，还有很长的路要走。电动汽车在人类历史上至少经过了3次发展高潮，但最终都走向失败。美国通用汽车早在20多年前就开始研发电动车，仅对饱受争议的VOLT电动车研发投资就超过7亿美元。日产1992年开始锂电池的研发。目前，雷诺-日产联盟用于电动车方面的投资超过40亿欧元。动力电池发展到今天已经成为电动车业界公认的瓶颈。其主要表现为一致性差，对于这个问题包括世界知名厂商也是束手无策。其影响以上问题的主要因素就是电池的一致性，也就是说电池的一致性是电池安全性的根源，因而电动汽车的安全性，动力电池安全性是其重要因素之一。 

专家指出，在电动汽车领域，我国和西方发达国家处在同一起跑线上，某些方面还处于世界领先地位，这为我国汽车工业技术实现跨越发展提供了一次历史性的机遇。更重要的是我国还有后发优势。有关分析认为，电动汽车所以在西方没有发展起来，表面原因是成本没有降到可以与燃油汽车相竞争的水平，但更深层次的原因是传统汽车工业强大的惯性，因为生产电动汽车不仅仅是发动机的更改，而且是设计、制造、材料、电气、控制和整个社会服务体系的全面的变革。这就意味着以传统汽车工业为基础的国家，整个工业体系面临巨大调整，代价难以承受。这实际上为我国提供了一个机会，我国汽车工业和西方相比，相当弱小，没有结构调整的沉重的包袱，这便是可以充分利用的后发优势。此外，我们还可以通过开发自己的电动汽车，申请专利，制定相关技术标准，有力狙击跨国公司在中国的“跑马圈地”，保护自己的汽车工业。由于这些产业对我国发展相当重要，同时相关技术与外国的差距不像民用客机，芯片业那样大，难以等外国发展成功后再进口来解决国内问题，竞争压力较小，世界市场庞大。那么就容易避免风险，保证投资发展效益。

2006年2月23日公布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006～2020年)》第五章前沿技术第15和第16小节中专门提到：(一)高效能源材料技术。重点研究太阳能电池相关材料及其关键技术、燃料电池关键材料技术，高容量储氢材料技术、高效二次电池材料及关键技术、超级电容器关键材料及制备技术，发展高效能源转换与储能材料体系。(二)先进能源技术未来能源技术发展的主要方向是经济、高效、清洁利用和新型能源开发。