CN102306724A - 一种可充锂离子纽扣电池及其正极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可充锂离子纽扣电池，所述负极盖与金属负极之间设置金属垫片；在电解质隔膜与所述金属垫片之间添加电解液；靠近电解质隔膜与正极壳体的正极载体两表面均涂覆有正极涂层。本发明还提供一种可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，包括正极载体的制备方法，其包括以下步骤：(1)对金属基体做清洗处理；(2)将导电材料、共聚物及有机溶剂混配形成涂料组合物，即正极涂层；(3)对已清洗干燥的金属基体的上、下两表面涂覆上述步骤(2)所述的涂料组合物，并在110℃-120℃中进行固化处理；采用无汞方式，在金属负极与负极改之间增设不锈钢金属垫片，提高了纽扣电池整体的密封性，大大降低了环境污染，采用仅在正极载体上涂覆导电涂层的方式，满足有效降低纽扣电池内阻、储存电量大、使用寿命长要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种可充锂离子纽扣电池，特别是涉及一种负极由金属锂片组成，正极由混料涂布而成的纽扣电池及其正极的的制备方法。
背景技术
目前的碱性锌/锰纽扣电池，因为含有锌，容易产生气体膨胀，此时必须加入汞元素，防止锌与其它原料或金属接触，但是“汞”现在由于环保意识的增强，越来越不受市场欢迎。因此，为了环保的要求，目前急需一种不含汞的纽扣电池。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种环保、储电容量更大、成本低、制作简便的锂离子纽扣电池。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种可充锂离子纽扣电池，包括自下而上依次设置的正极壳体、正极载体、正极涂层、电解质隔膜、金属负极、密封圈和负极盖，所述正极壳体收口密封卷边并与负极盖包覆固定，所述密封圈设于正极壳体收口密封卷边与负极盖之间；电解质隔膜设置于正极载体与金属负极之间；其特征在于：所述负极盖与金属负极之间设置金属垫片；在电解质隔膜与所述金属垫片之间添加电解液；靠近电解质隔膜与正极壳体的正极载体两表面均涂覆有正极涂层。
上述的可充锂离子纽扣电池，所述正极载体包括金属网状物或箔片基体，在基体两表面上均涂覆有导电涂层。
上述的可充锂离子纽扣电池，所述金属垫片为不锈钢金属垫片。
本发明还提供一种可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，包括正极载体的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、对金属基体做清洗处理；
(2)、将导电材料、共聚物及有机溶剂混配形成涂料组合物，即正极涂层；
(3)、对已清洗干燥的金属基体的上、下两表面涂覆上述步骤(2)所述的涂料组合物，并在110℃-120℃中进行固化处理；
(4)、将上述步骤(3)后制得的正极载体用辊压机压成片状，裁剪成规定的尺寸。
上述的可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，所述涂料组合物包括以下组分：
(1)、导电材料：锰酸锂或磷酸铁锂的其中一种或二者混合物；
(2)、共聚物：聚偏二氟乙烯、聚丙烯酰胺、六氟聚丙烯的聚合物或相互的混合共聚物；
(3)、有机溶剂：碳酸丙烯酯；
上述的可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，所述金属网状物或箔片基体是铝箔。
上述的可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，所述涂料组合物是将上述混配涂料的原料在球磨机中分散混合11小时制得。
本发明可充锂离子纽扣电池及其正极的制备方法优点是：本发明采用无汞方式，在金属负极与负极改之间增设不锈钢金属垫片，提高了纽扣电池整体的密封性，大大降低了环境污染，采用仅在正极载体上涂覆导电涂层的方式，在满足有效降低纽扣电池内阻、储存电量大、使用寿命长要求的同时，而且相对于过去正极、负极均涂覆的方式，本发明大大降低了生产成本、提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；
实施例1：
如图1所示，一种可充锂离子纽扣电池，包括自下而上依次设置的正极壳体1、正极载体2、正极涂层、电解质隔膜3、金属负极4、密封圈5和负极盖6，其中正极壳体1的收口密封向内卷边设置并与负极盖7包覆固定，密封圈设5于正极壳体1的收口密封卷边与负极盖6之间；电解质隔膜3设置于正极载体2与金属负极4之间；在负极盖6与金属负极4之间设置金属垫片7；金属垫片7可以是不锈钢金属垫片、铝垫片或铜垫片，本发明优选不锈钢金属垫片。在电解质隔膜3与金属垫片7之间添加电解液8；正极载体2上，靠近电解质隔膜3与正极壳体1的两表面均涂覆有正极涂层。正极载体2包括网状物或箔片金属基体，本发明优选铝箔21，导电涂层22涂覆在铝箔21上、下两表面上。
本发明还提供一种可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，包括正极载体2的制备方法，其包括以下步骤：对铝箔21做清洗处理，包括先使用易挥发的有机溶剂清洗后，酸洗去除氧化层并干燥；将导电材料：锰酸锂80份、共聚物：聚偏二氟乙烯10份、有机溶剂：碳酸丙烯酯10份；上述三种原料在球磨机中分散混合11小时制得涂料组合物，即正极涂层；对已清洗干燥的铝箔21的上、下两表面涂覆上述步骤中制得的涂料组合物，并在110℃中进行固化处理；将上述步骤制得的正极载体2用辊压机压成片状，裁剪成规定的尺寸，并填充入正极壳体1内，然后依次放入电解质隔膜3、电解液8、金属负极4、不锈钢金属垫片、密封圈5和负极盖6，正极壳体1收口密封卷边儿，组合成纽扣电池。
实施例2：
本实施例一种可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，包括正极载体2的制备方法，其包括以下步骤：对铝箔21做清洗处理，包括先使用易挥发的有机溶剂清洗后，酸洗去除氧化层并干燥；将导电材料：磷酸铁锂80份、共聚物：聚丙烯酰胺10份、有机溶剂：碳酸丙烯酯10份；上述三种原料在球磨机中分散混合11小时制得涂料组合物，即正极涂层；对已清洗干燥的铝箔21的上、下两表面涂覆上述步骤中制得的涂料组合物，并在115℃中进行固化处理；将上述步骤制得的正极载体2用辊压机压成片状，裁剪成规定的尺寸，并填充入正极壳体1内，然后依次放入电解质隔膜3、电解液8、金属负极4、不锈钢金属垫片、密封圈5和负极盖6，正极壳体1收口密封卷边儿，组合成纽扣电池。
实施例3：
本实施例一种可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，包括正极载体2的制备方法，其包括以下步骤：对铝箔21做清洗处理，包括有机溶剂清洗后，酸洗去除氧化层并干燥；将导电材料：锰酸锂30份、磷酸铁锂50份、共聚物：六氟聚丙烯10份、有机溶剂：碳酸丙烯酯10份；上述三种原料在球磨机中分散混合11小时制得涂料组合物，即正极涂层；对已清洗干燥的铝箔21的上、下两表面涂覆上述步骤中制得的涂料组合物，并在120℃中进行固化处理；将上述步骤制得的正极载体2用辊压机压成片状，裁剪成规定的尺寸，并填充入正极壳体1内，然后依次放入电解质隔膜3、电解液8、金属负极4、不锈钢金属垫片、密封圈5和负极盖6，正极壳体1收口密封卷边儿，组合成纽扣电池。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种可充锂离子纽扣电池，包括自下而上依次设置的正极壳体、正极载体、正极涂层、电解质隔膜、金属负极、密封圈和负极盖，所述正极壳体收口密封向内卷边并与负极盖包覆固定，所述密封圈设于正极壳体收口密封卷边与负极盖之间；电解质隔膜设置于正极载体与金属负极之间；其特征在于：所述负极盖与金属负极之间设置金属垫片；在电解质隔膜与所述金属垫片之间添加电解液；靠近电解质隔膜与正极壳体的正极载体两表面均涂覆有正极涂层。
2.根据权利要求1所述的可充锂离子纽扣电池，其特征是：所述正极载体包括金属网状物或箔片基体，在基体两表面上均涂覆有导电涂层。
3.根据权利要求1所述的可充锂离子纽扣电池，其特征是：所述金属垫片为不锈钢金属垫片。
4.一种可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，其特征在于：包括正极载体的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、对金属基体做清洗处理；
(2)、将导电材料、共聚物及有机溶剂混配形成涂料组合物，即正极涂层；
(3)、对已清洗干燥的金属基体的上、下两表面涂覆上述步骤(2)所述的涂料组合物，并在110℃-120℃中进行固化处理；
(4)、将上述步骤(3)后制得的正极载体用辊压机压成片状，裁剪成规定的尺寸。
5.根据权利要求4所述的可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，其特征是：所述涂料组合物包括以下组分：
(1)、导电材料：锰酸锂或磷酸铁锂的其中一种或二者混合物；
(2)、共聚物：聚偏二氟乙烯、聚丙烯酰胺、六氟聚丙烯的聚合物或相互的混合共聚物；
(3)、有机溶剂：碳酸丙烯酯。
6.根据权利要求5所述的可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，其特征是：所述金属网状物或箔片基体是铝箔。
7.根据权利要求6所述的可充锂离子纽扣电池正极的制备方法，其特征是：所述涂料组合物是将上述混配涂料的原料在球磨机中分散混合11小时制得。
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