專利名稱：鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種長(zhǎng)壽命高能鋰電池。
背景技術(shù)：
具有長(zhǎng)儲(chǔ)存性能和長(zhǎng)使用壽命的高能鋰電池，單電池的使用期長(zhǎng)達(dá)10年以上。對(duì)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。
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中顯示的全密封式電池結(jié)構(gòu)，由正極集流柱1、底部隔膜2、外殼3、負(fù)極鋰片4、邊膜5、正極包6、頂膜7、頂蓋8等部件所組成。對(duì)于圖1中正極集流體1，國(guó)內(nèi)外廠家一般采用圖2所示的結(jié)構(gòu)。在圖2中，正極集流體1通過絕緣子10與頂蓋連接為一個(gè)整體。圖2中的9為注液孔。
為了增加集流效果，還常在集流體1上焊接金屬網(wǎng)11，如圖3。
正極集流體無論采用圖2或圖3的結(jié)構(gòu)，由于集流體的插入部分直徑較大，占較大的空間。當(dāng)然，帶有金屬集流網(wǎng)時(shí)所占空間更大。所以當(dāng)正極集流體1插入正極包6時(shí)，常常導(dǎo)致正極包6的裂口、膨脹和變形等，從而使正極包6的尺寸處于不可控制的狀態(tài)，影響電池的性能和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種易于生產(chǎn)上控制的、使用可靠的鋰電池。
本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種柱式鋰電池，包括柱式正極集流體和碳包式結(jié)構(gòu)的正極包，所述正極集流體的下部插入正極包中，其特征在于所述正極集流體下部為金屬材料，其中至少有一部分，其直徑小于未插入所述正極包的正極集流體的直徑。
采用上述技術(shù)方案，可取得如下積極效果由于在本技術(shù)方案中選擇了直徑小的金屬絲作為正極集流柱，固定在改進(jìn)后的正極集流端上，在不改變電池外觀尺寸的情況下，在電池裝配時(shí)，于插入過程中對(duì)碳包式結(jié)構(gòu)的正極包較原有結(jié)構(gòu)的正電極集電柱影響小，從而控制了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)不可控現(xiàn)象，改善電池性能的均一性和可控性，從而改善電池產(chǎn)品的性能。
上述技術(shù)方案中的正極集流柱，可以采用上、下兩段式金屬相連接的結(jié)構(gòu)。這兩段金屬，可以是相同的金屬，也可以是不同的金屬。
進(jìn)一步的，為更好地減少正極集流柱插入時(shí)對(duì)正電包的影響，上述兩段式金屬正極集流柱，還可以采用插入正電包的下端直徑小于未插入正電包的上端直徑的針式結(jié)構(gòu)。


圖1是現(xiàn)有的以金屬鋰為負(fù)極的柱式鋰電池剖示圖；圖2是常用的正極集流體剖示圖；圖3是常用的增加集流金屬網(wǎng)的正極集流體剖示圖；
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的正極集流體剖示圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的鋰電池剖示圖。
圖6是本實(shí)用新型與帶金屬集流網(wǎng)的柱式集流體組裝的AA型鋰電池在常溫下的放電曲線對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
本實(shí)施例是一組對(duì)比的實(shí)驗(yàn)，其中第一組的正極集流體采用常用的柱式結(jié)構(gòu)，第二組的正極集流體采用帶金屬集流網(wǎng)的柱式集流體，第三組的正極集流體采用本實(shí)用新型的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其結(jié)果如下所示第一組當(dāng)正極包使用碳包式結(jié)構(gòu)，正極集流體使用圖2所示的結(jié)構(gòu)時(shí)，正極集流柱的直徑為2.0mm。當(dāng)正極集流柱插入碳包進(jìn)行裝配時(shí)，在15個(gè)碳包裝配的實(shí)施例中，原來上下直徑均勻的圓柱型碳包，在插入直徑為2.0mm的正極集流體后，碳包發(fā)生了嚴(yán)重的變形，全部成為上下部直徑不一樣的梯形，100％的碳包出現(xiàn)裂紋或裂口。
第二組當(dāng)正極包使用碳包式結(jié)構(gòu)，正極集流體使用圖3所示的結(jié)構(gòu)時(shí)，正極集流柱的直徑為2.0mm，在正極集流柱上點(diǎn)焊了寬度為3.5mm、長(zhǎng)度為16.0mm的金屬網(wǎng)。當(dāng)帶金屬集流網(wǎng)的正極集流柱插入碳包進(jìn)行裝配時(shí)，在15個(gè)碳包裝配的實(shí)施例中，原來上、下部直徑均勻的圓柱型碳包，在插入帶有金屬集流網(wǎng)的正極集流體后，100％發(fā)生破裂。
第三組當(dāng)正極包使用碳包式結(jié)構(gòu)，正極集流體使用圖4所示的改進(jìn)結(jié)構(gòu)時(shí)，正極集流柱上段的直徑為2.0mm，正極集流柱下段為直徑0.8mm的金屬針。當(dāng)使用改進(jìn)結(jié)構(gòu)后的針狀正極集流柱插入碳包進(jìn)行裝配時(shí)，在15個(gè)碳包裝配的實(shí)施例中，正極碳包的外形沒有明顯變化，而且全部碳包都沒有出現(xiàn)裂口或裂紋。
使用本實(shí)施例中改進(jìn)后的針狀金屬集流體，組裝的ER14505型(AA型)鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池，放電性能穩(wěn)定，放電容量比單一直徑的柱式或帶金屬集流網(wǎng)的柱式集流體組裝的電池的放電容量高，而且放電平臺(tái)幾乎一樣。圖5是這兩類電池的典型放電曲線。圖5中曲線1是本實(shí)用新型組裝的AA型鋰/亞硫酰氯電池在常溫下的放電曲線，曲線2是用帶金屬集流網(wǎng)的柱式集流體組裝的AA型鋰/亞硫酰氯電池在常溫下的放電曲線。
權(quán)利要求1.一種柱式鋰電池，包括柱式正極集流體和碳包式結(jié)構(gòu)的正極包，所述柱式正極集流體的下部插入正極包中，其特征在于所述正極集流體下部為金屬材料，其中至少有一部分，其直徑小于未插入所述正極包的正極集流體的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰電池，其特征在于所述正極集流體，由兩段金屬體連接而成。
3.如權(quán)利要求2所述的鋰電池，其特征在于所述正極集流體的兩段金屬為不同材料的金屬。
4.如權(quán)利要求2所述的鋰電池，其特征在于所述正極集流體的兩段金屬為相同材料的金屬。
5.如權(quán)利要求1所述的鋰電池，其特征在于所述正極集流體，未插入所述正極包的部分，其直徑在1.0～15.0mm之間，插入所述正極包的部分，其直徑在0.1～10.0mm之間。
6.如權(quán)利要求5所述的鋰電池，其特征在于所述插入正極包的正極集流體部分，是上部直徑比下部直徑大的針狀。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種柱式鋰電池，包括柱式正極集流體和碳包式結(jié)構(gòu)的正極包，正極集流體的下部插入正極包中，而正極集流體下部為金屬材料，其中至少有一部分，其直徑小于未插入正極包的正極集流體的直徑。這種鋰電池在生產(chǎn)上容易控制，其內(nèi)部缺陷少，使用可靠。
文檔編號(hào)H01M4/02GK2681360SQ20042001441
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月5日
發(fā)明者劉金成, 梁榮斌, 段成, 李憬, 莊俊峰 申請(qǐng)人:惠州億緯電源科技有限公司