[實用新型]一種鋰錳扣式電池

有效

• 申請號: 202221636429.6
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN217562682U
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 王曉飛;林偉林;施繼琴
• 申請（專利權）人: 福建南平南孚電池有限公司
• 主分類號: H01M50/109
• 分類號: H01M50/109;H01M50/449;H01M50/457;H01M50/46;H01M50/463;H01M50/586;H01M6/14
• 代理公司: 福州鼎新知識產權代理有限公司 35263
• 代理人: 李向楠;陳玉琴

本實用新型提供一種鋰錳扣式電池，包括電池外殼，所述電池外殼包括相對設置的負極蓋和正極蓋，在所述電池外殼內沿從正極蓋到負極蓋的軸向方向依次疊置有正極片、隔膜和負極鋰片，所述隔膜將所述正極片與所述負極鋰片完全隔開，所述隔膜為由至少兩片隔膜單片疊置而成的多層結構，每片所述隔膜單片的孔徑均為48～50μm。本實用新型的鋰錳扣式電池能夠提高鋰錳扣式電池在長期存儲過程中的大脈沖放電性能。

技術領域

本實用新型涉及電池結構領域，尤其涉及一種鋰錳扣式電池。

背景技術

鋰錳扣式電池是一種以金屬鋰作為負極活性物質，二氧化錳作為正極活性物質，并使用紐扣鋼殼進行封裝的電池，是目前鋰電池系列最成熟的系列之一。其具有工作電壓高、制造成本較低、使用溫度范圍廣、存儲壽命長等優點，成為最廣泛應用的商品鋰電池之一。

常規的鋰錳扣式電池結構包括正極殼、負極蓋、正極片（由二氧化錳漿料壓制而成的片狀結構）、負極片（即鋰片，也稱“負極鋰片”）以及隔膜，所述正極殼與負極蓋均呈僅一端開口的筒狀，正極殼和負極蓋相對扣合形成扣式電池的殼體（即紐扣鋼殼），正極殼和負極蓋之間嵌設有密封圈；所述正極片貼附于正極殼底面的內側，所述隔膜鋪設于正極片上，負極片疊置于所述隔膜上并與負極蓋底面接觸。為防止正極片向外膨脹，通常還會將正極片放置于圓筒形的正極罩內。

鋰錳扣式電池在長期存儲過程中，電池的大脈沖放電性能會不斷惡化。導致電池大脈沖放電性能不斷惡化的原因通常被認為有以下兩點：電池內部緩慢的自放電反應，和電解液與負極鋰片之間的副反應。對于電池內部緩慢的自放電反應，目前尚無有效的解決辦法。對于電解液與負極鋰片之間的副反應，目前主要通過優化電解液成分組成來改善。但是，鋰錳扣式電池在長期存儲過程中具有更加優異的大脈沖放電性能依然是研究者一直以來努力的方向。

并且，鋰錳扣式電池在組裝過程中，正極片需要與負極片完全隔離以防止短路，因此隔膜設計直徑往往大于負極殼內徑。隔膜直徑大于負極殼直徑意味著外圍部分隔膜會貼附在負極殼內周壁上，但隔膜在負極殼側壁上往往難以完美貼合，存在一定空隙。空隙的存在會導致組裝正極時，正極脫落的微小顆粒接觸負極，造成局部微短路，影響電池放電性能；并且，隔膜在組裝正極時因壓力產生的形變也會造成正負極局部接觸，導致電池內短而報廢。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種鋰錳扣式電池，能夠提高電池在長期存儲過程中的大脈沖放電性能。

一種鋰錳扣式電池，包括電池外殼，所述電池外殼包括相對設置的負極蓋和正極蓋，在所述電池外殼內沿從正極蓋到負極蓋的軸向方向依次疊置有正極片、隔膜和負極鋰片，所述隔膜將所述正極片與所述負極鋰片完全隔開，所述隔膜為由至少兩片隔膜單片疊置而成的多層結構，每片所述隔膜單片的孔徑均為48～50μm。

鋰錳扣式電池在長期存儲過程中，正極活性物質二氧化錳中的微小顆粒會逐漸溶在電解液中，并生成Mn³⁺離子。Mn³⁺離子經歧化反應會產生Mn⁴⁺和Mn²⁺離子，如若Mn²⁺離子與負極鋰片接觸時會發生反應導致負極鋰片界面阻抗不斷增大，會導致電池大脈沖放電性能不斷惡化。而考慮到目前鋰錳扣式電池使用的是孔徑為48～50μm的單層隔膜，無法有效隔離溶出的正極微小顆粒，導致負極鋰片表面的Mn²⁺離子含量增大，界面阻抗增大。因此，本申請人使用由至少兩片隔膜單片疊置而成的多層結構的隔膜，其能夠更好地隔離從二氧化錳中溶出的微小顆粒遷移至負極鋰片表面，明顯降低負極鋰片表面Mn²⁺離子含量，有效提高電池在長期存儲過后的大脈沖放電性能。

優選的，每片所述隔膜單片的厚度為0.16～0.22 mm。

優選的，所述隔膜的各層所述隔膜單片經機械壓制為一體，以使各層隔膜單片之間緊密貼合在一起。

優選的，每片所述隔膜單片均采用玻璃纖維隔膜、聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、乙烯-丙烯共聚物隔膜中的任一種。