專利名稱：鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，具體地是對鋰電池結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
長壽命的高能鋰電池，其使用期長達(dá)10年以上。對這類電池性能的均勻性、可靠性要求非常高。所以，在電池生產(chǎn)過程中，必須嚴(yán)格控制每個(gè)零配件的品質(zhì)，使所有零配件和材料的性能數(shù)據(jù)都處于可控、可靠、可預(yù)知的狀態(tài)下。
現(xiàn)有的以金屬鋰(Li)為負(fù)極的柱式鋰電池，如Li/SOCl2、Li/SO2、Li/MnO2等類型的電池，一般采用圖1所示的結(jié)構(gòu)。圖1中顯示的全密封式的電池結(jié)構(gòu)，由殼體1、底膜2、金屬鋰負(fù)極3、邊膜4、正極包5、上蓋膜6、集流筒7、密封釘8、連接鎳帶9、頂蓋10、玻璃絕緣子11、正極端12構(gòu)成。
如圖2所示，為了增加集流效果，一些廠家還常在集流筒7上加沖幾個(gè)孔13。
在圖1或圖2所示的鋰電池的結(jié)構(gòu)中，由于集流筒7的直徑是固定的，而與之配合的正極包5成形后的空心內(nèi)徑尺寸變化較大。所以當(dāng)集流筒7插入正極包5時(shí)常常導(dǎo)致正極包5的裂口、膨脹和變形等，從而使正極包5的尺寸處于不可控制的狀態(tài)，影響了電池的性能和質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對現(xiàn)有鋰電池進(jìn)行改進(jìn)，克服集流筒插入正極包時(shí)造成的正極包尺寸和形狀出現(xiàn)的不可控變化，改善電池性能的均一性和可控性，改善電池產(chǎn)品的性能。
本發(fā)明對鋰電池的改進(jìn)在于將集流針或集流柱一端與金屬集流環(huán)連接而成的多集流體取代集流筒，所述集流針或集流柱插入正極包內(nèi)。
可以將若干段集流針或集流柱的一端焊接在金屬集流環(huán)上構(gòu)成多集流體；或者若干段集流針或集流柱與金屬集流環(huán)沖壓成一整體的多集流體。
所述集流針或集流柱可以采用導(dǎo)電金屬；金屬優(yōu)選方案是金屬鎳、不銹鋼、鍍鎳鋼、金屬銅、鐵鎳合金等其中一種或一種以上，或其合金。采用的若干段集流針或集流柱的直徑可以相同或不同，其直徑范圍在0.1～50.0mm。采用的若干段集流針或集流柱的長度可以相同或不同，長度范圍在1～200.0mm。集流針或集流柱的數(shù)量在2～20根。
所述金屬集流環(huán)可以采用導(dǎo)電金屬；金屬優(yōu)選方案是金屬鎳、不銹鋼、鍍鎳鋼、金屬銅、鐵鎳合金等其中一種或一種以上，或其合金。其形狀可以是法蘭式、多面體、多面體筒式、圓筒式、圓柱式、絲狀或帶狀軟連接式等，以及相類似結(jié)構(gòu)的金屬集流環(huán)。
所述正極包是空心或?qū)嵭牡膱A柱體。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)的鋰電池在不改變電池外觀尺寸的情況下，可以防止在電池裝配時(shí)，由于正極集流體插入正極包時(shí)造成的正極包尺寸和形狀出現(xiàn)的不可控變化，改善電池性能的均一性和可控性，改善電池產(chǎn)品的性能。
本發(fā)明可用于鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl2)、鋰/二氧化硫(Li/SO2)、鋰/二氧化錳(Li/MnO2)等鋰電池體系。負(fù)極為金屬鋰(Li)，正極使用正極包(碳包)式結(jié)構(gòu)，正極包作為電化學(xué)反應(yīng)的場所，另外使用金屬導(dǎo)體作為正極電流的集流體。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、正極多集流體可以與鋰電池的任意尺寸正極包達(dá)到良好的集流效果；2、由于多集流體不受正極包尺寸和形狀的限制，若通過正極和負(fù)極材料的合理設(shè)計(jì)，將對鋰電池的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性產(chǎn)生重大影響；
圖1是現(xiàn)有鋰電池結(jié)構(gòu)剖示圖；圖2是現(xiàn)有鋰電池結(jié)構(gòu)剖示圖；圖3是本發(fā)明鋰電池結(jié)構(gòu)剖示圖；圖4是圖3中集流針或集流柱一端與金屬集流環(huán)連接的多集流體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖1所示鋰電池與實(shí)施例所述鋰電池放電曲線圖。
具體實(shí)施例方式
如圖3、4所示，本發(fā)明對鋰電池的改進(jìn)在于將集流針或集流柱15一端與金屬集流環(huán)14連接的多集流體取代集流筒，所述多集流體的集流針或集流柱插入正極包5內(nèi)。
當(dāng)正極包使用碳包空心式結(jié)構(gòu)，其碳包規(guī)格為外徑25.0mm，內(nèi)徑為10.0mm，高度為46.0mm，正極集流體使用圖2所示正極集流筒的結(jié)構(gòu)，其集流鋼筒直徑為11.0mm，長度為46.0mm(簡稱集流筒)，和使用圖4所示正極多集流體的結(jié)構(gòu)，其集流針(15)的直徑為0.8mm，長度為45.0mm，集流針數(shù)為4根(簡稱多集流體)。當(dāng)正極集流體插入碳包進(jìn)行裝配時(shí)，在集流筒和多集流體各10個(gè)正極碳包裝配的實(shí)施例中，原來外徑均勻的正極碳包圓柱體，在集流筒插入后，碳包變形、開裂較嚴(yán)重，而用多集流體插入后，碳包外直徑變形較小，無開裂現(xiàn)象。
使用改進(jìn)后的多集流體結(jié)構(gòu)，組裝的ER34615(D型)鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池，放電性能穩(wěn)定，放電容量和放電平臺(tái)比用集流筒結(jié)構(gòu)組裝的電池的放電容量和放電平臺(tái)都要高，特別是在放電失效方面，改進(jìn)后的多集流體結(jié)構(gòu)組裝的電池放電失效比用集流筒組裝的電池的放電失效要小的多。
圖5是這兩類電池的典型放電曲線。圖5中曲線1是改進(jìn)后的多集流體組裝的ER34615(D型)電池在常溫下的放電曲線，曲線2是用集流筒組裝的ER34615(D型)電池在常溫下的放電曲線。圖5說明本發(fā)明的電池與現(xiàn)有電池相比，具有放電的電壓平臺(tái)高，工作電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種鋰電池，由殼體(1)、底膜(2)、金屬鋰負(fù)極(3)、邊膜(4)、正極包(5)、上蓋膜(6)、集流筒(7)、密封釘(8)、連接鎳帶(9)、頂蓋(10)、玻璃絕緣子(11)、正極端(12)構(gòu)成，其特征在于將集流針或集流柱(15)一端與金屬集流環(huán)(14)連接而成的多集流體取代所述集流筒(7)，所述集流針或集流柱(15)插入正極包(5)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池，其特征在于將若干段集流針或集流柱(15)的一端焊接在金屬集流環(huán)(14)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池，其特征在于若干段集流針或集流柱與金屬集流環(huán)沖壓成一整體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鋰電池，其特征在于所述集流針或集流柱采用金屬鎳、不銹鋼、鍍鎳鋼、金屬銅、鐵鎳合金其中一種或一種以上，或其合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰電池，其特征在于采用的集流針或集流柱直徑范圍在0.1～50.0mm，長度范圍在1～200.0mm，集流針或集流柱的數(shù)量在2～20根。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰電池，其特征在于所述金屬集流環(huán)采用金屬鎳、不銹鋼、鍍鎳鋼、金屬銅、鐵鎳合金其中一種或一種以上，或其合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰電池，其特征在于所述金屬集流環(huán)的形狀是法蘭式、多面體、多面體筒式、園筒式、園柱式、絲狀或帶狀軟連接式。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰電池，其特征在于所述金屬集流環(huán)采用金屬鎳、不銹鋼、鍍鎳鋼、金屬銅、鐵鎳合金其中一種或一種以上，或其合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰電池，其特征在于所述金屬集流環(huán)的形狀是法蘭式、多面體、多面體筒式、園筒式、園柱式、絲狀或帶狀軟連接式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰電池，其特征在于所述正極包是空心或?qū)嵭牡膱A柱體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰電池，由殼體(1)、底膜(2)、金屬鋰負(fù)極(3)、邊膜(4)、正極包(5)、上蓋膜(6)、集流筒(7)、密封釘(8)、連接鎳帶(9)、頂蓋(10)、玻璃絕緣子(11)、正極端(12)構(gòu)成，其特征在于將集流針或集流柱(15)一端與金屬集流環(huán)(14)連接而成的多集流體取代所述集流筒(7)，所述集流針或集流柱(15)插入正極包(5)內(nèi)。從而克服集流筒插入正極包時(shí)造成的正極包尺寸和形狀出現(xiàn)的不可控變化，改善電池性能的均一性和可控性，改善電池產(chǎn)品的性能。
文檔編號(hào)H01M4/64GK1556554SQ20041001504
公開日2004年12月22日 申請日期2004年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者劉金成, 段成, 李憬, 梁榮斌, 莊俊峰 申請人:惠州億緯電源科技有限公司