[實用新型]大容量Li-FeS2硬包裝異形單體電池

有效

• 申請號: 201320733362.2
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN203760523U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 陳雪梅;王興賀;馮建君;陳笛
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M6/02;H01M2/12;H01M4/70;H01M4/66
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術領域

本實用新型屬于鋰系列一次電池技術領域，特別是涉及一種大容量Li-FeS₂硬包裝異形單體電池。

目前，Li-FeS₂(鋰-二硫化鐵電池)是低壓鋰一次電池中綜合性能最好的電池之一，具有如下優點：⑴放電電壓高且較平穩；⑵放電容量大，如AA型電池以200mA放電至1.0V的平均放電容量為2900mAh；⑶比功率高，可以大電流放電，如AA型電池最大可以2.0A放電電流連續放電；⑷在同型號電池產品中，重量最輕，如AA型鋰-二硫化鐵電池的重量約為14.5g；⑸工作溫度范圍廣，可在-40℃～60℃下工作，其中低溫性能尤其突出；⑹高溫貯存性能良好，可在60℃溫度下貯存；⑺有良好的防漏液性能；⑻貯存壽命長，在常溫下可貯存10年；⑼電池無汞、無鎘、無鉛，符合環保要求。但是，由于鋰不適于電導率高的水溶劑電解夜(鋰與水相遇會有激烈反應)，既為常溫型用非水系電解液的鋰電池，不僅放電性能低，正常使用在0.1C以下，而且單體電池容量小，目前為10Ah以下，不能作為大容量電池滿足動力型產品的需求。

發明內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題，提供一種能夠用于用電設備整體裝置剩余的空間形狀不規則，并且體積比能量和重量比能量高，容量可達1000Ah，并且密封性好、安全性高的大容量Li-FeS₂硬包裝異形單體電池。

本實用新型所采取的技術方案是：

大容量Li-FeS₂硬包裝異形單體電池，包括單體電池殼、單體電池蓋，其其特點是：所述單體電池殼為異形金屬殼體，所述異形金屬殼體為底面一端或兩端為缺少直角形的殼體，異形金屬殼體內置有復數片FeS₂正極活性物質大功率異形包膜正極板和比異形包膜正極板多一片的夾層式鋰箔異形包膜負極板；每片異形包膜正極板上引出一條正極板導耳、每片異形包膜負極板上引出一條負極板導耳；全部正極板導耳固裝于一正極引出片一端、全部負極 板導耳固裝于一負極引出片一端；所述單體電池蓋的一面四周制有與單體電池殼開口部分方孔密封固裝用凸臺，單體電池蓋的面上制有固裝安全排氣閥用安全排氣閥孔、絕緣引出正極用正極引出孔和絕緣引出負極用負極引出孔。

本實用新型還可以采用如下技術措施：

所述異形包膜正極板中的正極集流體基體為輥壓或涂布有大功率正極材料的三維金屬。

所述大功率正極材料包括FeS₂活性物質，SP、VGCF、乙炔黑、石墨中的一種或復數種導電劑，PVDF、PTFE、CMC、丙烯腈聚合物中的一種或復數種粘合劑。

所述安全排氣閥的閥體為內螺紋孔的金屬環形柱，所述內螺紋孔的孔徑大于電池蓋上安全排氣閥孔的孔徑；安全排氣閥閥體內的電池蓋上置有金屬薄膜，所述內螺紋孔中配合密封連接有外螺紋空心柱。

所述正極引出片另一端固裝有引出于單體電池蓋外部的鉚釘，所述負極引出片另一端固裝有引出于單體電池蓋外部的鉚釘；連接正極引出片的鉚釘位于單體電池蓋外的一端固裝一正極接線片，所述正極接線片與單體電池蓋之間相互絕緣、連接負極引出片的鉚釘位于單體電池蓋外的一端固裝一負極接線片，所述負極接線片與單體電池蓋之間相互絕緣。

所述單體電池蓋上正極引出孔和負極引出孔上均套有密封圈。

所述單體電池殼和單體電池蓋之間的封口為激光密封焊接。

所述異形金屬殼體厚度為0.5-1mm的鋁殼體或不銹鋼殼體。

本實用新型具有的優點和積極效果是：

1、本實用新型采用具有高機械強度和散熱能力異形金屬材料作為大容量Li-FeS₂單體電池殼體，能夠根據用電設備整體裝置剩余的空間設計電池殼體的形狀，減小了用電設備整體裝置的體積，電池殼體內間隔整齊疊放大容量Li-FeS₂異形包膜正極板和異形包膜負極板，能夠有效防止因電池放電膨脹帶來的安全隱患，不僅電池的安全性能好，電池體積比能量和重量比能量均可提高10％～30％。

2、本實用新型異形包膜正極板中的正極集流體基體采用三維金屬，將FeS₂活性物質，SP、VGCF、乙炔黑、石墨(KS或膠體試劑型)中的一種或 復數種導電劑，PVDF、PTFE、CMC、丙烯腈聚合物中的一種或復數種粘合劑，輥壓或涂布在三維金屬中，大幅提高了電池的容量，可達1000Ah，低放電倍率可達0.03C以上、高放電倍率可達0.1C以上，能夠廣泛應用于各種動力型產品。