[實(shí)用新型]采用穿刺注液閥的鋰電池

有效

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• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN202749462U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧梁
• 申請（專利權(quán)）人: 趙寬;鄧梁
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M2/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰電池制造工藝注液技術(shù)，特別是采用穿刺注液閥的鋰電池。?

背景技術(shù)

鋰電池制造工藝注入電解液環(huán)節(jié)對鋰電池性能質(zhì)量影響十分顯著，鋰電池電解液通常含水量控制在≤20ppm(卡爾·費(fèi)休庫倫法)，敞露在空氣中特別容易吸水，電解液一旦吸收水分，在鋰電池工作時，電化學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生氫氟酸等一系列的損壞鋰電池性能的反應(yīng)，為了避免鋰電池注入電解液工藝吸收水分，現(xiàn)有的鋰電池制造注電解液工藝大多數(shù)采用超低濕干燥房內(nèi)敞開注液方式，或許通過隔離大氣的手套箱內(nèi)注電解液，采用超低濕干燥房控制空氣絕對含水量無法做到小于電解液的含水量，依據(jù)擴(kuò)散定律，空氣中的水分向電解液擴(kuò)散仍無法避免，許多干燥房的干燥目標(biāo)參數(shù)，露點(diǎn)溫度-40℃～-60℃，即使達(dá)到這樣的參數(shù)，空氣中絕對含濕量仍然大于0.076g/kg，相對于鋰電池電解液通常含水量控制在≤20ppm，差幾個數(shù)量級，鋰電池電解液相對空氣水分濃差越大，水分向電解液的擴(kuò)散就越嚴(yán)重，再說，露點(diǎn)溫度-40℃～-60℃的干燥房耗能大，環(huán)境濕度變化時干燥房的干燥度穩(wěn)定性就更差，采用昂貴的手套箱注液雖然可以改善，但是，手套箱注液方式不適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)，因此，鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量的提高改進(jìn)現(xiàn)有的注電解液技術(shù)十分迫切。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種改進(jìn)鋰電池結(jié)構(gòu)，使注液過程完全避免電解液與空氣接觸的采用穿刺注液閥的鋰電池，采用不銹鋼或其它剛性材料制造的注液針管插入鋰電池的頂端的電解液注液閥，注液針管穿刺通過注液閥的圓柱閥塞，向鋰電池鋼殼內(nèi)注入電解液，注液時環(huán)境中的水分不會與電解液發(fā)生接觸，無論是環(huán)境濕度大小，與電解液注液都不會接觸，不會產(chǎn)生電解液吸收水分的問題。?

實(shí)現(xiàn)發(fā)明的技術(shù)方案?

現(xiàn)有的鋰電池頂端留有一個敞開注液口，注液時，電解液注液泵的出口從該敞開的注液口注入，本技術(shù)方案是在該敞開的注液口安裝一個橡膠或其它具有橡膠類塑性材料閥塞，該閥塞可以被較硬的、剛性的刃口穿刺針管穿刺，采不銹鋼或其它剛性材料制造的注液針管，插入鋰電池的頂端蓋板安裝的閥塞，穿過閥塞向?鋰電池殼內(nèi)注入電解液，注液時環(huán)境中的水分不會與電解液發(fā)生接觸，無論是環(huán)境濕度大小與電解液注液都不會接觸，不會產(chǎn)生電解液吸收水分的問題，當(dāng)注液完畢后拔出穿刺針管，由于閥塞的材料塑性特征，在受擠壓作用下，自動關(guān)閉，環(huán)境中氣壓無法穿透該穿刺痕跡，鋰電池的整體密封性仍然可以保持。?

采用穿刺注液閥的鋰電池的電芯，其正極是鋁箔集流體表面涂有正極材料磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰或LiNi_0.5CO_0.2Mn_0.3O₂的一種，電芯的負(fù)極是銅箔(或鋁箔)集流體，表面涂有碳、鈦酸鋰或石墨負(fù)極材料的一種，正極與負(fù)極之間裝配隔膜，制作成的電芯安裝在電池殼內(nèi)，電池殼密封固定頂蓋板，頂蓋板安裝穿刺注液閥。?

穿刺注液閥的閥體與頂蓋板之間安裝密封圈，達(dá)到電池殼內(nèi)與外部的密封隔離，穿刺注液閥的閥體內(nèi)孔為螺紋，空心螺釘安裝在閥體內(nèi)螺紋孔中，閥塞也安裝在閥體內(nèi)螺紋孔中，由空心螺釘壓緊，空心螺釘壓緊作用形成對閥塞擠壓作用，通過壓緊擠壓達(dá)到密封效果。?

穿刺注液閥的閥體螺紋孔底端是注液孔，注液孔的孔徑小于螺紋孔徑，閥塞與螺紋孔底部相切安裝，當(dāng)閥塞受到擠壓時，由于閥塞的外徑大于注液孔徑，即使受擠壓也不能通過該孔，閥塞采用具有塑性材料制作，選自硅橡膠，或選用氟橡膠、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯樹脂等高分子材料制造，當(dāng)受到一定擠壓壓力時其塑性作用，軸向受擠壓，則徑向膨脹，徑向膨脹效應(yīng)起到與閥體內(nèi)螺紋孔密封作用，閥塞受到擠壓力越大，抗泄漏壓強(qiáng)就越大。?

矩形鋰電池的正、負(fù)接電端，安裝在鋰電池的頂端蓋板上，穿刺注液閥安裝在正、負(fù)接電端之間的中間位置，電芯的正、負(fù)接電極耳與正、負(fù)接電端分別連接，鋰電池頂端蓋板采用金屬材料制作時，正、負(fù)極接電端與頂蓋板之間需要絕緣處理，采用非導(dǎo)電材料制作頂端蓋板時，正、負(fù)極接電端則無需與頂端蓋板之間絕緣處理。?

本發(fā)明的積極意義，采用穿刺注液閥的鋰電池，采取了與環(huán)境氣氛隔離電解液注液工藝，注液時，環(huán)境中的水分不會與電解液發(fā)生接觸，無論是環(huán)境濕度大小電解液不會產(chǎn)生吸收水分問題，與現(xiàn)有的干燥房注液工藝相比，不僅可以克服鋰電池生產(chǎn)注電解液工藝吸收水分問題，還可以節(jié)省大量因獲得干燥房的制冷、除濕所消耗能源，對鋰電池提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本都有積極意義。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明采用穿刺注液閥的鋰電池主視圖；?