CN106025395A - 一种对称电池 - Google Patents
一种对称电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106025395A CN106025395A CN201610430529.6A CN201610430529A CN106025395A CN 106025395 A CN106025395 A CN 106025395A CN 201610430529 A CN201610430529 A CN 201610430529A CN 106025395 A CN106025395 A CN 106025395A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- electrode
- positive
- symmetrical
- negative
- 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.)
- Pending
Links
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 2
- 238000012983 electrochemical energy storage Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 diaphragm Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
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
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/38—Construction or manufacture
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明涉及一种新的化学电源——对称电池，即正(阴)、负(阳)极采用相同电极材料的电池，电极材料可以同时含有两种或两种以上的过渡金属元素。相对于传统电池，对称电池工艺设计更简单，更容易加工制作，设备成本更低。本发明提出的对称电池采用两个相同的电极分别用作电池的正、负极，生产电池所需的电极加工和制作工艺及其相关设备仅需要一套，可以大大降低企业投入生产门槛。
Description
技术领域
本发明属于电化学储能领域，涉及一种新型电池技术。
背景技术
电池是当前最重要的一种电化学储能技术。一般包括正(阴)极、负(阳)极、电解液、隔膜、外壳附件等基本组成。其中正(阴)极材料要求活性物质具有较高的氧化还原电极电势，而负(阳)极材料的活性物质应具有较低的氧化还原电极电势，这样可以获得高的电池电动势。因此，传统电池技术都采用非对称设计，即正(阴)极和负(阳)极采用不同的电极材料。尽管非对称电池更容易设计并已有广泛的应用，如锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、碱锰电池等。但所有这些电池在制作和生产过程中，都需要分别考虑正极和负极，需要两套独立的材料加工和电极制作工艺路线，因而所需的设备、原材料和技术成本相对较高。
对称电池充电后与传统非对称电池的储放电机制完全一致，因此，是一种可行的电池技术。新组装的对称电池由于完全处于放电态，只有充电后才具备传统非对称商品电池的功能。例如：对称电池的电极材料AB包含两种不同活性组分A和B，充电后，正极中的一种活性组分A转化成高氧化态形式AO，负极中的另一活性组分B转化为低氧化态形式(还原态)BR，即AB充电后分别在正、负极以AOB和ABR形式存在，其电动势为两个电对AOB/AB与AB/ABR的氧化还原电极电势差。
发明内容
本发明旨在设计一种新型对称电池，与传统电池技术相比，对称电池的正(阴)极材料与负(阳)极材料完全相同。
特别地，要求电极材料的主体是由两种以上(含两种)过渡金属元素组成的复合物，并且每种过渡金属元素存在两种以上(含两种)稳定的化合态形式。
本发明提出的对称电池采用两个相同的电极分别用作电池的正、负极，生产电池所需的电极加工和制作工艺及其相关设备仅需要一套，可以大大降低企业投入生产门槛。在电池的实际生产中，非对称电池有时存在正、负极活性材料荷电状态不一致的情况，就必须对单个电极或两个电极分别充电使电池的正、负极均为充电态。而对称电池只需一次性对电池充电就可正常使用。因此，对称电池的充电化成更简单。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术特点做进一步说明，但并不限制本发明内容及其权利要求。
对称电池的正极(cathode)和负极(anode)均由同样的电极活性材料ABY组成。充电(charge)时，正极活性物质ABY发生氧化反应转化为荷电态AOBY，负极活性物质ABY发生还原反应转化为荷电态ABRY。电池的电动势为电极对AOBY/ABY与ABY/ABRY的氧化还原电势差。放电(discharge)时，正极的AOBY还原向ABY态转化，负极的ABRY氧化向ABY态转化，最终两个电极均回到同样的初始态。
所述的A和B可以是过渡金属元素组成的复合物，并且每种过渡金属元素存在两种以上(含两种)稳定的化合态形式。如A可以为Co、Ni、Cu等易形成较高电极电势对的元素，B可以为Mn、Fe、V等能形成较低电极电势对的元素。
Claims (3)
1.一种对称电池，其特征在于：正负极或者阴阳极采用相同的电极材料。
2.如权利要求1所述的对称电池，其特征在于：所述的电极材料同时含有两种或两种以上的过渡金属元素。
3.如权利要求2所述的对称电池，其特征在于：所述的过渡金属元素存在两种或两种以上不同氧化态的稳定形式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610430529.6A CN106025395A (zh) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | 一种对称电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610430529.6A CN106025395A (zh) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | 一种对称电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106025395A true CN106025395A (zh) | 2016-10-12 |
Family
ID=57088361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610430529.6A Pending CN106025395A (zh) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | 一种对称电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106025395A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108508067A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-09-07 | 多氟多（焦作）新能源科技有限公司 | 一种采用对称电池评价锂离子电池的电池材料的方法 |
| CN109342952A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-15 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池电极与电解液界面评价方法 |
| CN110085917A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-02 | 天津瑞晟晖能科技有限公司 | 全固态锂离子电池及其制备方法和用电设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203839459U (zh) * | 2014-05-07 | 2014-09-17 | 宋维鑫 | 一种对称电极钠离子电池 |
| CN104900862A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-09-09 | 中国科学院物理研究所 | 对称钠离子二次电池的p2相层状电极材料及制备方法 |
-
2016
- 2016-06-16 CN CN201610430529.6A patent/CN106025395A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203839459U (zh) * | 2014-05-07 | 2014-09-17 | 宋维鑫 | 一种对称电极钠离子电池 |
| CN104900862A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-09-09 | 中国科学院物理研究所 | 对称钠离子二次电池的p2相层状电极材料及制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108508067A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-09-07 | 多氟多（焦作）新能源科技有限公司 | 一种采用对称电池评价锂离子电池的电池材料的方法 |
| CN109342952A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-15 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池电极与电解液界面评价方法 |
| CN109342952B (zh) * | 2018-09-26 | 2021-07-13 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池电极与电解液界面评价方法 |
| CN110085917A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-02 | 天津瑞晟晖能科技有限公司 | 全固态锂离子电池及其制备方法和用电设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11283078B2 (en) | Aqueous slurry for battery electrodes | |
| CN103956458B (zh) | 一种锂离子电池复合正极及其制备方法与在全固态电池中的应用 | |
| JP2016520969A (ja) | 亜鉛イオン二次電池及びその製造方法 | |
| CN104347880A (zh) | 可快充的锂离子电池 | |
| CN103247823B (zh) | 全固态锂离子电池及其制备方法 | |
| CN104201000B (zh) | 一种高功率锂离子电容器及其制备方法 | |
| WO2011016986A8 (en) | Negative plate for lead acid battery | |
| CN106384821A (zh) | 一种铅酸蓄电池正极铅膏 | |
| CN111224162A (zh) | 一种金属离子电池负极预金属化的方法 | |
| CN102117931A (zh) | 正极采用改性锰酸锂的高倍率圆柱形锂离子电池 | |
| CN104882637A (zh) | 电解液和电化学储能装置 | |
| CN108054443A (zh) | 水系钠离子二次电池 | |
| CN106025395A (zh) | 一种对称电池 | |
| CN101304085A (zh) | 一种用于锂离子电池电极的水基制浆成膜方法 | |
| CN107256986A (zh) | 一种水系电解液及水系金属离子电池 | |
| WO2018191303A3 (en) | High capacity batteries and components thereof | |
| CN109252181B (zh) | 一种电解制备六氟铁酸钠的方法 | |
| CN103956460B (zh) | 一种用于提高磷酸铁锂电池循环使用寿命的方法 | |
| CN108933310B (zh) | 一种高容量高功率型锂离子/空气混合电池系统 | |
| CN105070881A (zh) | 一种锂离子电池用高容量V2O5·nH2O薄膜电极材料 | |
| CN104934563A (zh) | 一种圆柱锂电池 | |
| CN108039482A (zh) | 磷酸铁及磷酸铁复合材料作为负极材料在钠离子电池中的应用 | |
| CN104037415B (zh) | 一种锂离子电池负极材料镍包覆的铬镍钛酸锂的制备方法 | |
| WO2020214443A3 (en) | Desodiated sodium transition metal oxides for primary batteries | |
| CN106486692A (zh) | 一种电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161012 |