[發(fā)明專利]復合漿式針管鋰錳電池及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210384139.1
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102881921A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 張紅兵;鄧江南
• 申請（專利權）人: 張紅兵
• 主分類號: H01M6/14
• 分類號: H01M6/14;H01M6/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種復合漿式針管鋰錳電池及其制造方法，屬于鋰錳電池技術。

背景技術

目前常規(guī)的針管式鋰錳電池正極配方是：

二氧化錳∶乙炔黑∶石墨∶聚四氟乙烯乳液∶無水乙醇∶純水＝(47.0％～48.0％)∶(4.2％～4.4％)∶(1.0％～3.0％)∶(1.3％～1.5％)∶(5.0％～5.5％)∶(37.0％～40.0％)。

用以上配方配制成電池正極漿料，對漿料施一個正壓力，用“擠出”的方法把漿料灌入電池殼內(nèi)；還使用一個彈簧在電池殼底部；對電池殼內(nèi)用鼓風干燥箱烘干；用鉆頭在電池殼中心鉆孔；需要用真空注液法向電池內(nèi)灌注定量的電解液。具體見《針管式鋰錳電池及其制造方法》(公開號CN1315217C)。

用以上方法制造的鋰錳電池的優(yōu)點是：由于使用鉆孔，可以做較細小的電池。缺點：工序復雜，電池殼內(nèi)的正極漿料用鼓風干燥方式實現(xiàn)難度很大，產(chǎn)業(yè)化程度較低；正極、隔膜、負極之間接觸的緊密可靠度不高，電池內(nèi)阻大，影響放電平臺；做再矮小的電池，例如Ф1.5高6mm的電池，使用鉆孔法再放負極、隔膜，進行真空注液等工序實現(xiàn)不了。

若產(chǎn)業(yè)化制造很矮小的鋰錳電池，常規(guī)的針管式鋰錳電池的制造方法無法實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種復合漿式針管鋰錳電池及其制造方法，這種生產(chǎn)工藝工序簡單，產(chǎn)業(yè)化可行性高，生產(chǎn)出來的電池具有內(nèi)阻小、負載平臺高、可瞬間大電流放電等特點。

本發(fā)明通過下述技術方案來實現(xiàn)。

該電池殼為鋁材，內(nèi)有正極材料與電解液復合漿，隔膜為熱封成口袋狀，負極有不銹鋼桿外包鋰帶。其特征在于：該電池的殼體公稱直徑為Ф1.5～5.0毫米，公稱全高為5.0～100.0毫米，密封體采用圓柱形或環(huán)形橡膠。正極與電解液組成復合漿的配方為二氧化錳∶導電劑∶聚偏氟乙烯∶電解液(PC+LiClO4+醚類)＝(55.0％～78.0％)∶(1.5％～12.0％)∶(0.5％～1.2％)∶(15.0％～35.0％)，上述各組分重量百分比之和為100％。

電解液能很好的分散粘結劑，例如電液中的PC能分散粘結劑聚偏氟乙烯；該漿含液體15.0％～35.0％，故該漿具有一定流動性。因該漿加入到電池里隔膜上后，被隔膜吸走漿中液體的10～30％液體，該漿流動性減弱，適合封口后的電池電性能處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，更適合產(chǎn)業(yè)化以及做很細而短的電池。

上述鋰錳電池在相對濕度小于1％的干燥環(huán)境中進行，其特征包括以下步驟：

1)正極加電解液組成的復合漿的配方和制造步驟：

二氧化錳∶導電劑∶聚偏氟乙烯∶電解液(PC+LiClO4+醚類)＝(55.0％～78.0％)∶(1.5％～12.0％)∶(0.5％～1.2％)∶(15.0％～35.0％)。

用以上配方制成電池的正極電解液復合漿，比重在1.6～2.6g/mL，粘度在1000～10000mPa.S，該漿具有一定流動性，采用漏斗狀特殊導流閥流入電池殼底部。

2)電池裝配：

把不銹鋼棒外卷鋰帶，再卷隔膜，并把隔膜外側口、底部分別熱封，上面套圓柱形或環(huán)形橡膠進行絕緣，然后把該準備好的負極桿直接插入電池殼里的復合漿中，再進行密封封口。

附圖說明

圖1為正極電解液復合漿的漏斗狀特殊導流閥

圖2為不銹鋼桿包鋰帶后

圖3為包鋰不銹鋼桿套隔膜袋，再放密封圈后

圖4為把套隔膜袋的鋰桿插入到電池殼內(nèi)的正極電解液復合漿中

圖5為本發(fā)明實施例制備的復合漿式針管鋰錳電池的放電容量曲線。以CR435為例，小電流1mA放電為80小時，大電流10mA放電5小時，短路電流550mA以上。

具體實施方式

實施例：

1)正極+電解液組成的復合漿的配方和制造步驟：

二氧化錳∶導電劑∶聚偏氟乙烯∶電解液(PC+LiClO4+醚類)＝(55.0％～78.0％)∶(1.5％～12.0％)∶1.0％∶20.0％。

用以上配發(fā)制成電池的正極電解液復合漿，比重在2.2～2.6g/mL，粘度在3000～5000mPa.S，該漿具有一定流動性，采用漏斗狀特殊導流閥流入電池殼底部。

2)電池裝配：

把不銹鋼棒外卷鋰帶，再卷隔膜，并把隔膜外側口、底部分別熱封，上面套圓柱形或環(huán)形橡膠，然后把該準備好的負極桿直接插入電池殼里的復合漿中，再進行密封封口。

以CR435為例，小電流1mA放電為80小時，大電流10mA放電5小時，短路電流550mA以上。