[實用新型]高活性物利用率的鋰亞硫酰氯電池

有效

• 申請號: 201820789028.1
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN208400944U
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 楊輝;代江華
• 申請（專利權）人: 武漢孚安特科技有限公司
• 主分類號: H01M6/14
• 分類號: H01M6/14;H01M4/06;H01M4/08
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

本實用新型公開了一種高活性物利用率的鋰亞硫酰氯電池，屬于新能源技術領域。該鋰亞硫酰氯電池包括圓筒狀的殼體、殼體頂端固定的正極蓋板、電池芯柱及位于殼體內由正極片、第一隔膜及第一負極片卷繞而成的電池芯體，在電池芯體內還設有用于填充電解液的空腔，第一隔膜設于第一負極片與正極片之間，還包括依次貼覆設置在殼體內側壁上的第二負極片、第二隔膜及位于殼體內部底端用于起隔離作用的第一底膜和第二底膜。本實用新型的電池芯體使用了較長的正負極極片，其在同樣的電流密度下電流負載能力更大，因此其最大持續工作電流和脈沖工作電流要優于傳統容量型電池。

技術領域

本實用新型涉及一次性鋰電池，屬于新能源技術領域，具體地涉及一種高活性物利用率的鋰亞硫酰氯電池。

背景技術

鋰亞硫酰氯電池是以金屬鋰為負極，液態亞硫酰氯同時作為正極活性物質和電解液、以LiAlCl₄為電解質鹽、多孔碳為正極導電體和反應場所的電化學體系電源。其中，SOCl₂既為反應物質又為非水無機溶劑，溶解LiAlCl₄等添加劑后的溶液為無機電解液，該體系的電池為所有電池中比能量最高的電池，其總反應機理為：

4Li+2SOCl₂→4LiCl+S+SO₂；由于生成了不溶解的固體產物LiCl和S。

現有電池以較小電流或額定電流放電，尤其是大型號的電池，其輸出容量通常達不到預期效果，比如ER34615H電池，100mA放電可以達到14AH，而以10mA或3mA的電流放電時，其輸出容量也只有15AH左右，因此這種高容量電池并沒有體現出其高容量的特性。即使在電池的理論設計中，正極活性物、正極導電物以及負極活性物均按理論設計并給了足夠的余量，但輸出容量實際上并未達到理想值。其主要原因是：正負極活性物反應效率不夠，利用率低造成，尤其是電池在容量輸出的后期，由于電解液的相對不足，造成內部離子流動能力變差，濃差內阻增大，造成電流越小時容量的輸出能力還不如大電流的輸出能力；或部分區域負極鋰由于電解液的減少成為“死鋰”，不能繼續進行反應；且反應的不充分性造成電池容量一致性差。

然而，現有技術為解決上述問題一般采用直接增加鋰帶厚度或長度，但為了確保電池的總體安全性，需要減少正極碳量或者電液量，這種方式一般可以解決大電流的輸出容量或某種低溫下的特性，對電池來說解決的是某一特性問題；但難以解決提高較小或更小電流的輸出容量和容量均勻性的問題，對于一個電池來說，小電流的輸出容量直接決定了設備的使用壽命，對組合電池來說容量一致性問題不僅決定產品的使用年限也決定產品使用的安全性。

發明內容

為解決上述技術問題，本實用新型公開了一種可提高小電流輸出容量和容量均勻性的高活性物利用率的鋰亞硫酰氯電池。

為實現上述目的，本實用新型公開了一種高活性物利用率的鋰亞硫酰氯電池，包括圓筒狀的殼體、殼體頂端固定的正極蓋板、電池芯柱及位于殼體內由正極片、第一隔膜及第一負極片卷繞而成的電池芯體，所述電池芯體內還設有用于填充電解液的空腔，所述第一隔膜設于正極片與第一負極片之間，其特征在于：還包括依次貼覆設置在殼體內側壁上的第二負極片、第二隔膜及位于殼體內部底端的第一底膜和第二底膜。其中，第二隔膜、第一底膜和第二底膜隔絕第二負極片與電池芯體的正極片直接接觸。

優選的，所述第一底膜和第二底膜均為圓形，且第二底膜的表面積大于第一底膜的表面積，所述第一底膜覆蓋殼體內部底端，所述第二底膜的邊沿延伸至第二負極片的底端，形成碗狀。

進一步優選的，所述第二負極片為圓筒狀鋰片，其緊貼在殼體的內側壁，增大了負極的使用量；優選的，所述第一負極片為鋰片與鎳網壓合成的負極片，在所述鎳網上點焊用于連接殼體的負極集流條，并且所述負極集流條優選為寬度4～5mm，厚度0.08～0.1mm的鎳條。