[實(shí)用新型]一種耐低溫扣式鋰錳電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621194311.7
• 申請(qǐng)日: 2016-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207052680U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐峰;何偉中;陳俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常州安伊達(dá)電源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M6/14
• 分類(lèi)號(hào): H01M6/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鋰錳電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種耐低溫扣式鋰錳電池。

背景技術(shù)

鋰錳電池作為電池中的一種，因其體積小、電容量大而應(yīng)用在很多領(lǐng)域。尤其是扣式鋰錳電池具有體積小、內(nèi)阻低、放電電壓穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。目前市場(chǎng)上的鋰錳扣式電池，由負(fù)極蓋、鋰片、隔膜、正極片、電解液、絕緣密封圈及正極蓋組成，正極蓋與負(fù)極蓋通過(guò)壓配方式形成一體。剛生產(chǎn)出來(lái)的新電池，其正極片周邊與絕緣密封圈之間具有間隙腔以保存電解液，但隨著電池的放電使用，作為電池負(fù)極的鋰會(huì)逐漸消耗，厚度變薄，而正極片卻逐漸膨脹占據(jù)電解液腔。到了放電中后期，膨脹后的正極片幾乎占據(jù)了全部的電解液腔，這種情況將致使正負(fù)極之間距離拉開(kāi)，發(fā)生嚴(yán)重的隔開(kāi)現(xiàn)象，使電池內(nèi)部幾乎形成開(kāi)路狀態(tài)，電池電壓因此會(huì)急劇下降，造成電池報(bào)廢；尤其是在低溫環(huán)境下，上述情況愈實(shí)用新型顯；同時(shí)為了改善Li/MnO₂電池的放電特性和溫度特性，合理選擇有機(jī)電解質(zhì)溶液是十分重要的。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的方法是以高氯酸鋰（LiClO₄）作電解質(zhì)，以碳酸丙稀酯（PC）和乙二醇二甲醚（DME）的二元混合體系作溶劑。此外，也有用乙氧基甲氧苯乙烷（EME）取代DME以及用三氟甲基磺酸鋰（LiCF₃SO₃）取代LiClO₄的。用上述方法制造的Li/MnO₂電池，其特點(diǎn)在于它具有較高的比能量（達(dá)250瓦時(shí)/公斤和500瓦時(shí)/升），較高的電性能穩(wěn)定性和使用安全性。但是，它只適合在-20℃～+70℃溫度范圍內(nèi)，以0.25mA/cm²電流密度長(zhǎng)時(shí)間放電的場(chǎng)合使用，在冬天及靠近兩極地區(qū)低溫環(huán)境下的放電性能將大大降低。如何獲得一種可以在低溫環(huán)境下放電性能仍然優(yōu)異的鋰錳電池，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可適應(yīng)低溫環(huán)境的扣式鋰錳電池。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的耐低溫扣式鋰錳電池，包括盤(pán)狀正極蓋、盤(pán)狀負(fù)極蓋、鋰片、正極塊、隔膜、正極塊安裝杯、墊環(huán)，所述正極塊置于正極塊安裝杯內(nèi)，所述隔膜設(shè)于該正極塊的上端面與所述鋰片的下端面之間，所述隔膜的下端面設(shè)置向下凸出的定位環(huán)；所述正極塊安裝杯的底壁和環(huán)狀側(cè)壁設(shè)置多個(gè)通孔，所述盤(pán)狀負(fù)極蓋與盤(pán)狀正極蓋的裝配結(jié)合部位設(shè)有密封圈，所述密封圈的內(nèi)壁中部設(shè)置環(huán)形凹槽，隔膜的定位環(huán)置于所述環(huán)形凹槽內(nèi)，所述正極塊安裝杯的環(huán)狀側(cè)壁外側(cè)與所述密封圈之間留有空隙；所述墊環(huán)置于所述密封圈的內(nèi)側(cè)，且墊環(huán)的下端面與所述盤(pán)狀正極蓋固定相連，對(duì)密封圈的內(nèi)環(huán)面形成支撐，用于對(duì)所述密封圈進(jìn)行限位，避免長(zhǎng)時(shí)間使用后密封圈變形后向內(nèi)盤(pán)狀正極蓋的中心移動(dòng)；電解液置于所述正極塊安裝杯與密封圈之間的間隙內(nèi)，以使所述電解液經(jīng)環(huán)狀側(cè)壁的通孔與所述正極塊相接觸，實(shí)現(xiàn)電解放電；正極塊置于正極塊安裝杯內(nèi)，可以有效避免正極塊變形膨脹占據(jù)電解液腔，以適應(yīng)低溫環(huán)境的使用要求。

進(jìn)一步，所述正極塊由熱處理過(guò)的二氧化錳、壓縮的乙炔黑、石墨粉和粘結(jié)劑按一定比例混合均勻，各組分的質(zhì)量比為二氧化錳：石墨粉：乙炔黑：粘結(jié)劑=（85~88）：（1~3）：（5~7）：（5~6）；乙炔黑比面積大，吸附性強(qiáng)，具有更好的導(dǎo)電性。

進(jìn)一步，所述電解液為L(zhǎng)iClO₄的混合溶劑溶液；混合溶劑溶液由LiClO_4、碳酸丙烯脂(PC)、乙二醇二甲醚(DME)與二茂戊烷(DOL)組成，其質(zhì)量配比為L(zhǎng)iClO₄:PC:DME:DOL=（10~12）：（55~60）：（10~15）：（20~25）；DOL、DME、PC具有較高的介電常數(shù)和低冰點(diǎn)、高沸點(diǎn)等特性，三者的結(jié)合使得電解液在低溫環(huán)境下仍保持良好的導(dǎo)電性，同時(shí)可以加速LiClO₄在三元混合有機(jī)溶劑體系中的溶解，又可以確保有機(jī)電解質(zhì)在一個(gè)寬的溫度范圍內(nèi)保持液態(tài)，且整個(gè)有機(jī)電解質(zhì)的粘度相對(duì)較低，滲透力較強(qiáng)。

進(jìn)一步，所述正極塊安裝杯為不銹鋼安裝杯，所述通孔的直徑為0.5mm，相鄰?fù)字g的間距為1mm，以獲得更為優(yōu)異的導(dǎo)電性能。