[發(fā)明專利]扣式電池正極餅成型設(shè)備和正極餅及成型方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910010853.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109686916A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮遠(yuǎn)強(qiáng);施龍;汪吉來(lái)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波必霸能源有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/04
• 分類號(hào): H01M4/04;H01M6/00;H01M6/06;B21D22/02
• 代理公司: 浙江素豪律師事務(wù)所 33248
• 代理人: 邱積權(quán)

本發(fā)明公開(kāi)了扣式電池正極餅成型設(shè)備和正極餅及成型方法，扣式電池正極餅成型設(shè)備，包括成型模腔、驅(qū)動(dòng)部件和成型壓頭；1)驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)成型壓頭伸入至成型模腔內(nèi)將正極粉和金屬網(wǎng)壓制成正極餅，2)成型壓頭的前端的凸起部壓制在正極餅的上表面，以在正極餅的上表面形成一個(gè)凹陷區(qū)域，3)正極餅在大氣環(huán)境下靜置一段時(shí)間后，膨脹體可填平至少一部分凹陷區(qū)域；當(dāng)正極餅從成型模腔中取出后，不受成型模腔壓力的限制，置放在大氣環(huán)境下，正極餅出現(xiàn)一定程度的膨脹，膨脹量能基本上填平上表面的凹陷區(qū)域，正極餅被組裝成紐扣電池后，正極餅較為平整的上表面與鋰負(fù)極的下表面接觸面更大，電池放電時(shí)的電容量及一致性均會(huì)有所提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紐扣電池生產(chǎn)流線設(shè)備，尤其是涉及一種扣式電池正極餅成型設(shè)備和正極餅及成型方法。

背景技術(shù)

鋰錳扣式電池的正極餅作為整個(gè)的核心部件，對(duì)電池的放電容量起著至關(guān)重要的作用。

鋰錳扣式電池主要正極餅(二氧化錳作為主要活性物質(zhì))作為正極活性物質(zhì)、鋰金屬作為負(fù)極活性物質(zhì)、電解液(非水有機(jī)溶劑)、隔膜這四大部件組成。

電池的反應(yīng)原理：負(fù)極鋰金屬溶解下來(lái)的鋰離子，發(fā)生了氧化反應(yīng)，通過(guò)電解液遷移至二氧化錳晶格中，生成MnO2(Li+)，Mn由+4價(jià)還原為+3價(jià)。通過(guò)離子的不斷遷移，保證了電池的放電持續(xù)性。

電解液在整個(gè)電池中的起著離子傳輸?shù)米饔茫桓裟さ闹饕饔檬鞘闺姵氐恼⒇?fù)極分隔開(kāi)來(lái)，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。

鋰錳扣式電池的正極餅是由正極粉、金屬網(wǎng)經(jīng)過(guò)擠壓形成的具有一定大小的圓形餅狀結(jié)構(gòu)。正極餅從打餅?zāi)Ｇ怀尚腿〕龊螅龢O餅失去模腔壓力的限制，會(huì)出現(xiàn)一定程度的膨脹現(xiàn)象(即正極粉向外擴(kuò)散的現(xiàn)象)；其中正極餅上具有金屬網(wǎng)的那一面因受金屬網(wǎng)的應(yīng)力限制，其膨脹現(xiàn)象不明顯；而在正極餅?zāi)且幻?無(wú)金屬網(wǎng))會(huì)出現(xiàn)一定程度的向上拱起現(xiàn)象(見(jiàn)圖1)，中間的拱起幅度大約為0.5-2mm。

該種具有單面拱起的正極餅被裝配成紐扣電池后，正極餅的拱起面與鋰金屬(鋰負(fù)極)之間會(huì)產(chǎn)生接觸面變小的問(wèn)題(見(jiàn)圖2)；紐扣電池在后期的放電過(guò)程中，隨著鋰金屬的消耗，正極餅與鋰金屬兩者之間的接觸會(huì)變差，這會(huì)造成紐扣電池內(nèi)阻增加，影響電池的正常放電性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供改善電池放電性能的扣式電池正極餅成型設(shè)備和成型方法，進(jìn)一步地提供由該成型設(shè)備和方法所成型的正極餅。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：扣式電池正極餅成型設(shè)備，其特征在于包括成型模腔、驅(qū)動(dòng)部件和成型壓頭，所述的驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)所述的成型壓頭上下移動(dòng)，所述的成型壓頭伸入至所述的成型模腔內(nèi)將正極粉和金屬網(wǎng)壓制成正極餅；所述的成型壓頭的前端設(shè)有凸起部，該凸起部用于壓制在正極餅的上表面以在所述的正極餅的上表面形成一個(gè)凹陷區(qū)域。

本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為：所述的凸起部為一圓形凸臺(tái)。

本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為：所述的圓形凸臺(tái)的高度為0.5-2mm之間，圓形凸臺(tái)的直徑為10-15mm。

本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為：所述的成型模腔包括筒狀部件及位于筒狀部件的腔體底部的壓制平臺(tái)，所述的腔體內(nèi)用于裝入金屬網(wǎng)和正極粉。

本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為：所述的驅(qū)動(dòng)部件為氣缸或電機(jī)。

另一主題：正極餅，其特征在于包括金屬網(wǎng)和餅狀體，所述的金屬網(wǎng)位于所述的餅狀體的下底面，其特征在于所述的餅狀體的上表面形成有一凹陷區(qū)域。

本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為：所述的凹陷區(qū)域?yàn)橐粓A形凹腔。

本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為：所述的圓形凹腔的高度為0.5-2mm之間，圓形凹腔的直徑為10-15mm。