鋰電池制造技術

本實用新型專利技術提供一種柱式鋰電池，包括柱式正極集流體和碳包式結構的正極包，正極集流體的下部插入正極包中，而正極集流體下部為金屬材料，其中至少有一部分，其直徑小于未插入正極包的正極集流體的直徑。這種鋰電池在生產上容易控制，其內部缺陷少，使用可靠。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種長壽命高能鋰電池。
技術介紹
具有長儲存性能和長使用壽命的高能鋰電池，單電池的使用期長達10年以上。對這類電池性能的均勻性、可靠性要求非常高。所以，在電池生產過程中，必須嚴格控制每個零配件的品質，使所有零配件和材料的性能數據都處于可控、可靠、可預知的狀態下。以金屬鋰(Li)為負極的柱式鋰電池，如Li/SOCl2、Li/SO2、Li/MnO2等類型的電池，一般采用圖1所示的結構。圖1中顯示的全密封式電池結構，由正極集流柱1、底部隔膜2、外殼3、負極鋰片4、邊膜5、正極包6、頂膜7、頂蓋8等部件所組成。對于圖1中正極集流體1，國內外廠家一般采用圖2所示的結構。在圖2中，正極集流體1通過絕緣子10與頂蓋連接為一個整體。圖2中的9為注液孔。為了增加集流效果，還常在集流體1上焊接金屬網11，如圖3。正極集流體無論采用圖2或圖3的結構，由于集流體的插入部分直徑較大，占較大的空間。當然，帶有金屬集流網時所占空間更大。所以當正極集流體1插入正極包6時，常常導致正極包6的裂口、膨脹和變形等，從而使正極包6的尺寸處于不可控制的狀態，影響電池的性能和質量。
技術實現思路
本技術的專利技術目的是提供一種易于生產上控制的、使用可靠的鋰電池。本技術通過下述技術方案予以實現一種柱式鋰電池，包括柱式正極集流體和碳包式結構的正極包，所述正極集流體的下部插入正極包中，其特征在于所述正極集流體下部為金屬材料，其中至少有一部分，其直徑小于未插入所述正極包的正極集流體的直徑。采用上述技術方案，可取得如下積極效果由于在本技術方案中選擇了直徑小的金屬絲作為正極集流柱，固定在改進后的正極集流端上，在不改變電池外觀尺寸的情況下，在電池裝配時，于插入過程中對碳包式結構的正極包較原有結構的正電極集電柱影響小，從而控制了正極集流體插入正極包時造成的正極包尺寸和形狀出現不可控現象，改善電池性能的均一性和可控性，從而改善電池產品的性能。上述技術方案中的正極集流柱，可以采用上、下兩段式金屬相連接的結構。這兩段金屬，可以是相同的金屬，也可以是不同的金屬。進一步的，為更好地減少正極集流柱插入時對正電包的影響，上述兩段式金屬正極集流柱，還可以采用插入正電包的下端直徑小于未插入正電包的上端直徑的針式結構。附圖說明圖1是現有的以金屬鋰為負極的柱式鋰電池剖示圖；圖2是常用的正極集流體剖示圖；圖3是常用的增加集流金屬網的正極集流體剖示圖； 圖4是本技術實施例的正極集流體剖示圖；圖5是本技術實施例的鋰電池剖示圖。圖6是本技術與帶金屬集流網的柱式集流體組裝的AA型鋰電池在常溫下的放電曲線對比圖。具體實施方式下面通過具體的實施例對本技術作更進一步的說明。本實施例是一組對比的實驗，其中第一組的正極集流體采用常用的柱式結構，第二組的正極集流體采用帶金屬集流網的柱式集流體，第三組的正極集流體采用本技術的改進結構，其結果如下所示第一組當正極包使用碳包式結構，正極集流體使用圖2所示的結構時，正極集流柱的直徑為2.0mm。當正極集流柱插入碳包進行裝配時，在15個碳包裝配的實施例中，原來上下直徑均勻的圓柱型碳包，在插入直徑為2.0mm的正極集流體后，碳包發生了嚴重的變形，全部成為上下部直徑不一樣的梯形，100％的碳包出現裂紋或裂口。第二組當正極包使用碳包式結構，正極集流體使用圖3所示的結構時，正極集流柱的直徑為2.0mm，在正極集流柱上點焊了寬度為3.5mm、長度為16.0mm的金屬網。當帶金屬集流網的正極集流柱插入碳包進行裝配時，在15個碳包裝配的實施例中，原來上、下部直徑均勻的圓柱型碳包，在插入帶有金屬集流網的正極集流體后，100％發生破裂。第三組當正極包使用碳包式結構，正極集流體使用圖4所示的改進結構時，正極集流柱上段的直徑為2.0mm，正極集流柱下段為直徑0.8mm的金屬針。當使用改進結構后的針狀正極集流柱插入碳包進行裝配時，在15個碳包裝配的實施例中，正極碳包的外形沒有明顯變化，而且全部碳包都沒有出現裂口或裂紋。使用本實施例中改進后的針狀金屬集流體，組裝的ER14505型(AA型)鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池，放電性能穩定，放電容量比單一直徑的柱式或帶金屬集流網的柱式集流體組裝的電池的放電容量高，而且放電平臺幾乎一樣。圖5是這兩類電池的典型放電曲線。圖5中曲線1是本技術組裝的AA型鋰/亞硫酰氯電池在常溫下的放電曲線，曲線2是用帶金屬集流網的柱式集流體組裝的AA型鋰/亞硫酰氯電池在常溫下的放電曲線。權利要求1.一種柱式鋰電池，包括柱式正極集流體和碳包式結構的正極包，所述柱式正極集流體的下部插入正極包中，其特征在于所述正極集流體下部為金屬材料，其中至少有一部分，其直徑小于未插入所述正極包的正極集流體的直徑。2.如權利要求1所述的鋰電池，其特征在于所述正極集流體，由兩段金屬體連接而成。3.如權利要求2所述的鋰電池，其特征在于所述正極集流體的兩段金屬為不同材料的金屬。4.如權利要求2所述的鋰電池，其特征在于所述正極集流體的兩段金屬為相同材料的金屬。5.如權利要求1所述的鋰電池，其特征在于所述正極集流體，未插入所述正極包的部分，其直徑在1.0～15.0mm之間，插入所述正極包的部分，其直徑在0.1～10.0mm之間。6.如權利要求5所述的鋰電池，其特征在于所述插入正極包的正極集流體部分，是上部直徑比下部直徑大的針狀。專利摘要本技術提供一種柱式鋰電池，包括柱式正極集流體和碳包式結構的正極包，正極集流體的下部插入正極包中，而正極集流體下部為金屬材料，其中至少有一部分，其直徑小于未插入正極包的正極集流體的直徑。這種鋰電池在生產上容易控制，其內部缺陷少，使用可靠。文檔編號H01M4/02GK2681360SQ20042001441公開日2005年2月23日 申請日期2004年1月5日 優先權日2004年1月5日專利技術者劉金成, 梁榮斌, 段成, 李憬, 莊俊峰 申請人:惠州億緯電源科技有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柱式鋰電池，包括柱式正極集流體和碳包式結構的正極包，所述柱式正極集流體的下部插入正極包中，其特征在于：所述正極集流體下部為金屬材料，其中至少有一部分，其直徑小于未插入所述正極包的正極集流體的直徑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉金成，梁榮斌，段成，李憬，莊俊峰，
申請(專利權)人：惠州億緯電源科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：44[中國|廣東]