一種扣式鋰電池及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種扣式鋰電池，包括負(fù)極、正極、隔膜、電解質(zhì)、正負(fù)極外殼。其中隔膜設(shè)置在負(fù)極和正極之間；所述正極一側(cè)設(shè)有隔膜，相對側(cè)被集流體包覆，所述正極外側(cè)設(shè)有金屬環(huán)，所述金屬環(huán)和集流體為一體設(shè)置，形成環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)，環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)包覆正極粉餅后形成環(huán)網(wǎng)一體化正極。該扣式鋰電池有較高的放電平臺和極好的功率性放電特性，正負(fù)極活性物質(zhì)的利用率大為提升，電池容量增加。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及到電池領(lǐng)域，特別是涉及到扣式鋰電池及其制備方法。
技術(shù)介紹
扣式鋰電池是一種新型的化學(xué)電源，作為化學(xué)電源的主要生力軍，其市場前景極為廣泛，可做動(dòng)力電源和記憶電源。作為動(dòng)力電源，鋰電池在醫(yī)療產(chǎn)品、遙控技術(shù)方面的應(yīng)用越來越多；作為記憶電源，已廣泛應(yīng)用在電腦主板等領(lǐng)域。尤其是，鋰電池已被推廣使用在RFID上，隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍將極為廣闊。但是，在這些領(lǐng)域應(yīng)用的扣式鋰電池，其電性能要求更高，它需要鋰電池有更好的“功率性放電特性、穩(wěn)定的放電平臺及更高的容量”。如圖1所示，一般扣式電池包括負(fù)極外殼、負(fù)極集流體、負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)、密封膠圈、正極、正極集流體、正極外殼；其中正負(fù)極和外殼之間都有一個(gè)集流體。原有的扣式鋰電池技術(shù)，其正極結(jié)構(gòu)的型式。圖2 僅有集流體的正極正極嵌入不銹鋼網(wǎng)或正極外殼涂導(dǎo)電膠僅作為集流體作用。圖2a:通用型正極，其上不銹鋼網(wǎng)作為集流體，壓入正極粉內(nèi)的縱橫金屬網(wǎng)絡(luò)增加了集流面積和導(dǎo)電性能。圖2b 在圖加基礎(chǔ)上，不銹鋼集流網(wǎng)壓成波浪紋以增加集流面積。圖2c 電池正極上無集流體，在正極外殼內(nèi)壁上涂上導(dǎo)電膠，達(dá)到集流作用。因封口時(shí)字殼平面易形成弧，導(dǎo)致外殼與正極接觸不良。圖2d 正極與圖2c相同，而在正極殼內(nèi)壁上點(diǎn)焊上金屬片，并涂上導(dǎo)電膠，以補(bǔ)償圖2c的變形缺陷。圖3 環(huán)固正極環(huán)狀的正極環(huán)起防止正極徑向膨脹作用，不銹鋼網(wǎng)起集流體作用。是一種簡單結(jié)合的正極。電池在電化學(xué)反應(yīng)過程中，鋰離子嵌入正極晶體時(shí)，正極會(huì)產(chǎn)生膨脹，其軸向膨脹能保持正負(fù)極緊密接觸，是電池放電過程中所必需的，但正極產(chǎn)生的徑向膨脹，使正極卡在徑向方向，致使正極與負(fù)極不能良好接觸，電池容量不能完全釋放出來。由此，有些電池廠商在正極粉餅上加設(shè)了各種“正極環(huán)”，保證電池在放電過程正極不產(chǎn)生徑向膨脹。這種正極，稱之為“環(huán)固正極”。其結(jié)構(gòu)型式有圖3所示四種圖3a:戒指環(huán)正極圖3b:通孔環(huán)正極圖3c 承壓環(huán)正極圖3d:密封環(huán)正極上述八種結(jié)構(gòu)的正極，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，表現(xiàn)其作用是分離的或集流效果或環(huán)固作用，所生產(chǎn)的電池其電性能無法完全滿足“功率性放電特性、穩(wěn)定的放電平臺及更高的容量”的要求；而且制造工序復(fù)雜、成本高、效率低，難以滿足新領(lǐng)域應(yīng)用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的旨在提供，該扣式鋰電池有較高的放電平臺和極好的功率性放電特性，正負(fù)極活性物質(zhì)的利用率大為提升，電池容量增加。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為一種扣式鋰電池，包括負(fù)極、正極、隔膜、電解質(zhì)、正負(fù)極外殼，其中隔膜設(shè)置在負(fù)極和正極之間，所述正極一側(cè)設(shè)有隔膜，相對側(cè)被集流體包覆，所述正極外側(cè)設(shè)有金屬環(huán)，所述金屬環(huán)和集流體為一體設(shè)置，形成環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)，環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)包覆正極后形成環(huán)網(wǎng)一體化正極。所述一種扣式鋰電池，其環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)底部設(shè)置凹凸點(diǎn)。所述一種扣式鋰電池，其環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)底部設(shè)置凹凸點(diǎn)，其形狀為圓形、方形、三角形、菱形。所述一種扣式鋰電池，其環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)底部設(shè)置通孔，通孔形成開裂狀毛刺。所述一種扣式鋰電池，其環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)內(nèi)側(cè)涂有導(dǎo)電膠。所述一種扣式鋰電池，其環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)壓出波浪紋或環(huán)狀環(huán)紋形狀。所述一種扣式鋰電池，其環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)所用的金屬為不銹鋼、不銹鐵、鎳、鋁金屬導(dǎo)體。所述一種扣式鋰電池，其環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)所用的金屬材料厚度為0.02 1. Omm0一種扣式鋰電池的制備方法，其步驟為制作一個(gè)環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)，在環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)底部和側(cè)面制作成凹凸?fàn)睿画h(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)內(nèi)側(cè)涂上導(dǎo)電膠；環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)包覆正極，將環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)壓成波浪紋；鋰電池正極、負(fù)極、隔膜和外殼封裝在一起。一種扣式鋰電池制備方法，其步驟為制作一個(gè)環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)，在環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)底部和側(cè)面制作成通孔；環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)內(nèi)側(cè)涂上導(dǎo)電膠；環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)包覆正極，將環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)壓成環(huán)狀環(huán)紋；鋰電池正極、負(fù)極、隔膜和外殼封裝在一起。該扣式鋰電池中的正極是一種創(chuàng)造性正極結(jié)構(gòu)型式，可以稱之為“環(huán)網(wǎng)一體化正極”，包覆正極粉餅的環(huán)稱之為“環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)”，為一體設(shè)計(jì)，它既起到集流體的作用， 又起到防止電池放電過程中正極徑向膨脹，引導(dǎo)正極只作軸向膨脹，從而保證正負(fù)極在放電過程中緊密接觸的作用。集流效果的明顯增加，導(dǎo)致鋰電池功率性放電性能的提高；環(huán)固正極后，限制了正極在電化學(xué)反應(yīng)過程中的徑向膨脹，使正負(fù)極在整個(gè)放電的電化學(xué)反應(yīng)過程中，始終保持緊密接觸，保證了放電均勻性和較高的放電平臺；同時(shí)，正負(fù)極活性物質(zhì)的利用率大為提升，電池容量也隨之增加。該扣式鋰電池的“環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)”既是正極集流體又起固環(huán)作用；在“環(huán)網(wǎng)一體化正極”壓出波浪紋或環(huán)狀環(huán)紋等增加集流效果的形狀。該扣式鋰電池，除提高了扣式電池的電性能，更適應(yīng)市場需求外；對電池的制造過程尤其在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方面提供了便利條件。如電池厚度低于1.6mm的薄型電池，原有技術(shù)制造的正極片破損率高和效率低，裝配實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化也困難；而用本專利來制造的正極片極易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化且效率高、破損少，裝配時(shí)也極易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。另一方面，本專利技術(shù)可提高材料的綜合利用，大大降低電池成本。附圖說明圖1現(xiàn)有扣式鋰電池結(jié)構(gòu)圖；圖加現(xiàn)有技術(shù)通用型僅有集流體的正極示意圖；圖2b現(xiàn)有技術(shù)僅有集流體不銹鋼集流網(wǎng)壓成波浪紋的正極示意圖；圖2c現(xiàn)有技術(shù)電池正極上無集流體示意圖；圖2d現(xiàn)有技術(shù)電池正極上無集流體示意圖；圖3a現(xiàn)有技術(shù)環(huán)固正極的戒指環(huán)正極示意圖；圖北現(xiàn)有技術(shù)環(huán)固正極的通孔環(huán)正極示意圖；圖3c現(xiàn)有技術(shù)環(huán)固正極的承壓環(huán)正極示意圖；圖3d現(xiàn)有技術(shù)環(huán)固正極的密封環(huán)正極示意圖；圖4本專利技術(shù)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖fe本專利技術(shù)實(shí)施例示意圖；圖恥本專利技術(shù)實(shí)施例示意圖；圖5c本專利技術(shù)實(shí)施例示意圖；圖5d本專利技術(shù)實(shí)施例示意圖；圖k本專利技術(shù)實(shí)施例示意圖；圖5f本專利技術(shù)實(shí)施例示意圖。具體實(shí)施例方式如圖4所示，一種扣式鋰電池，包括負(fù)極外殼401、負(fù)極集流體402、負(fù)極403、正極 406、隔膜404(含電解質(zhì))、密封膠圈405、環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)407、正極外殼408，負(fù)極403 和負(fù)極外殼401之間設(shè)置有負(fù)極集流體402，正極406和正極外殼408之間設(shè)置有環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)407，其中隔膜404設(shè)置在負(fù)極403和正極406之間，所述正極406 —側(cè)設(shè)有隔膜 404，相對側(cè)被集流體包覆，所述正極外側(cè)設(shè)有金屬環(huán)，所述金屬環(huán)和集流體為一體設(shè)置，形成環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)407。該扣式鋰電池是一種創(chuàng)造性正極結(jié)構(gòu)型式，稱之為“環(huán)網(wǎng)一體化正極”，包覆正極粉餅的環(huán)稱之為“環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)”，為一體設(shè)計(jì)，它既起到集流體的作用，又起到防止電池放電過程中正極徑向膨脹，引導(dǎo)正極只作軸向膨脹，從而保證正負(fù)極在放電過程中緊密接觸的作用。所述一種扣式鋰電池，其環(huán)網(wǎng)一體化正極407環(huán)底部設(shè)置凹凸點(diǎn)，其形狀為圓形、方形、三角形、菱形等幾何形狀。其環(huán)網(wǎng)一體化正極407環(huán)底部也可以設(shè)置通孔，通孔形成開裂狀毛刺。一種扣式鋰電池，包括負(fù)極外殼401、負(fù)極集流體402、負(fù)極403、正極406、隔膜 404(含電解質(zhì))、密封膠圈405、環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)407、正極外殼408，負(fù)極403和負(fù)極外殼401之間設(shè)置有負(fù)極集流體402，正極406和正極外殼408之間設(shè)置有環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán) 407，其中隔膜404設(shè)置在負(fù)極403和正極406之間，所本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種扣式鋰電池，包括負(fù)極、正極、隔膜、電解質(zhì)、正負(fù)極外殼，其中隔膜設(shè)置在負(fù)極和正極之間，其特征在于，所述正極一側(cè)設(shè)有隔膜，相對側(cè)被集流體包覆，所述正極外側(cè)設(shè)有金屬環(huán)，所述金屬環(huán)和集流體為一體設(shè)置，形成環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)，環(huán)網(wǎng)一體化正極環(huán)包覆正極后形成環(huán)網(wǎng)一體化正極。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王建，黃建昌，陳漢珠，王保軍，黎傳寶，
申請(專利權(quán))人：博特科科技深圳有限公司，力佳電源科技深圳有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：94