CN102332602B

CN102332602B - 圆柱型锂离子电池

Info

Publication number: CN102332602B
Application number: CN2011100277044A
Authority: CN
Inventors: 赵宾
Original assignee: Dongguan Amperex Electronics Technology Ltd; Dongguan Amperex Technology Ltd
Current assignee: Dongguan Amperex Electronics Technology Ltd; Dongguan Amperex Technology Ltd
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2031-01-26
Also published as: CN102332602A

Abstract

本发明涉及锂离子电池技术领域，特指圆柱型锂离子电池，包括电池壳体、收容于电池壳体内的极片组、填充于电池壳体内的电解液、以及密封组接于电池壳体上的盖帽，盖帽中的顶盖为高铬低阻不锈钢，该不锈钢顶盖具有潮湿环境下也耐电解液腐蚀及电阻率低的特性，化学成分含量为(％)Cr：13～27、Ni：5～16、Mn：0.3～3、Fe：54～82，因此避免了现有低碳钢表面镀镍顶盖中因电解液残留清洗不彻底、电镀层微孔、储存环境潮湿等原因而造成的批量腐蚀的发生，提升了圆柱型锂离子电池的成品优率，减少了外观挑选的成本。

Description

圆柱型锂离子电池

技术领域：

本发明涉及锂离子电池技术领域，特指圆柱型锂离子电池。

背景技术：

随着现代社会的发展，摄像机、笔记本电脑、便携式DVD和数码相机等移动设备有了越来越广泛的应用。圆柱型锂离子电池作为一种绿色环保电池，具有高能量密度、高工作电压和长使用寿命等优点，因此在各种移动设备中的应用越来越广泛。

现有的圆柱型锂离子电池一般包括电池壳体、具有卷绕结构的极片组，极片组由正极片、负极片和间隔于正极片和负极片之间的隔离膜卷绕而成，具有卷绕结构的极片组装入电池壳体中并充入电解液，然后通过电池盖帽密封。

盖帽中设有充当正极端子的顶盖，通常，顶盖的材质为低碳钢表面镀镍，镀镍层厚度为3-5um，导致钢镀镍顶盖生锈不良的因素较多，常见原因如下：1.电池制程中顶盖上残留的电解液清洗不彻底；2.储存环境的湿度、温度及温差超标；3.电镀工艺及电镀中顶盖叠加等所致的局部镀层偏薄、微孔及结合力差等；4.表面镀层易被划伤；5.Pack中焊接连接片，表面镀层被破坏。上述生锈多数发生在电池成品中且多为批量性事件，因此顶盖生锈的电池就需降级或报废处理，成本浪费极大。

有鉴于此，确有必要提供一种具有良好耐腐蚀性能的圆柱型锂离子电池。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种具有良好耐腐蚀性能的圆柱型锂离子电池。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

圆柱型锂离子电池，其包括电池壳体、收容于电池壳体内的极片组、填充于电池壳体内的电解液、以及密封组接于电池壳体上的盖帽，所述盖帽中的顶盖为高铬低阻不锈钢，其中，按照重量百分比计算，含有以下组成，

Cr 13～27％

Ni 5～16％

Mn 0.3～3％

Fe 54～82％。

所述的圆柱型锂离子电池，所述盖帽中的顶盖为高铬低阻不锈钢，按照重量百分比计算，含有以下组成，

Cr 13～27％

Ni 5～16％

Mn 0.3～3％

Fe 54～82％。

所述的圆柱型锂离子电池，所述盖帽中的顶盖为高铬低阻不锈钢，按照重量百分比计算，还含有以下组成，

C ≤0.08％

Si ≤1％

Mo ≤3％

Al ≤3％

Cu ≤2％

Ti ≤0.5％

N ≤0.3％。

P ≤0.045％

S ≤0.03％。

所述高铬(Cr)低阻不锈钢的电阻率在0.3～1Ω·mm²/m。

所述高铬低阻不锈钢的电阻率为0.57Ω·mm²/m。

本发明有益效果在于：包括电池壳体、收容于电池壳体内的极片组、填充于电池壳体内的电解液、以及密封组接于电池壳体上的盖帽，盖帽中的顶盖为高铬低阻不锈钢，该不锈钢顶盖具有潮湿环境下也耐电解液腐蚀及电阻率低的特性，化学成分含量为(％)Cr：13～27、Ni：5～16、Mn：0.3～3、Fe：54～82。因此避免了现有低碳钢表面镀镍顶盖中因电解液残留清洗不彻底、电镀层微孔、储存环境潮湿等原因而造成的批量腐蚀的发生，提升了圆柱型锂离子电池的成品优率，减少了外观挑选的成本。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1

圆柱型锂离子电池，其包括电池壳体、收容于电池壳体内的极片组、填充于电池壳体内的电解液、以及密封组接于电池壳体上的盖帽，其特征在于：所述盖帽中的顶盖为高铬低阻不锈钢，其中，按照重量百分比计算，含有以下组成，

Cr 27％

Ni 5％

Mn 0.3％

Fe 62％

C 0.08％

Si 1％

Mo 1％

Al 1％

Cu 1.92％

Ti 0.5％

N 0.2％。

所述高铬低阻不锈钢的电阻率为0.3Ω·mm²/m。

实施例2

Cr 15％

Ni 15％

Mn 3％

Fe 62％。

C 0.08％

Si 0.05％

Mo 0.5％

Al 2％

Cu 2％

Ti 0.1％

N 0.2％

P 0.04％

S 0.03％。

所述高铬低阻不锈钢的电阻率为1Ω·mm²/m。

实施例3

Cr 20％

Ni 10％

Mn 1％

Fe 68％。

C 0.01％

Si 0.01％

Mo 0.06％

Al 0.92％

所述高铬低阻不锈钢的电阻率为0.65Ω·mm²/m。

使用例：

正极片的制备：以LiCoO2作为正极活性物质，以碳黑作为导电剂，以聚偏二氟作乙烯作为粘结剂，以N，N-二甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀形成正极浆料；将正极浆料涂布在正极集流体铝箔的两面，干燥后，经轧制、切割形成预定尺寸的正极片。

负极片的制备：以石墨作为负极活性物质，以聚偏二氟作乙烯作为粘结剂，以NMP作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀，形成负极浆料；将负极浆料涂布在负极集流体铜箔的两面，干燥后，经轧制、切割形成预定尺寸的负极片。

极片组的制备：将根据前述工艺制备的正极片、负极片和聚乙烯隔离膜通过卷针卷绕成极片组。

圆柱型锂离子电池的制备：将按照前述工艺制备的极片组置于电池壳体中，注入电解液，并通过电池盖帽密封，制得本发明圆柱型锂离子电池，本发明圆柱型锂离子电池的顶盖。盖帽中的顶盖为高铬低阻不锈钢，该不锈钢顶盖具有潮湿环境下也耐电解液腐蚀及电阻率低的特性。按照重量百分比计算，含有组成为实施例1所述的组成。因此避免了现有低碳钢表面镀镍顶盖中因电解液残留清洗不彻底、电镀层微孔、储存环境潮湿等原因而造成的批量腐蚀的发生，提升了圆柱型锂离子电池的成品优率，减少了外观挑选人资的成本。顶盖可以由具有良好硬度、焊接性、耐电解液腐蚀性及加工性能的高铬低阻不锈钢材料制成。实施例1中Cr(铬)含量为27％，电阻率为0.3Ω·mm²/m的不锈钢板材制成。顶盖材料中的Cr铬能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。Ni(镍)对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈能力。Mn(锰)能提供钢的韧性，改善加工性能。

通过参照GB/T2423.17-93标准进行盐雾试验16小时，本发明的结构100％无生锈，现有技术60％生锈。通过电解液+水表面擦试后静置15H，本发明的结构100％无生锈，现有技术100％生锈。通过电解液+水+盐表面擦试后静置15H，本发明的结构100％无生锈，现有技术100％生锈。盐雾试验表明本发明电池结构的顶盖不会发生生锈，具有很好的防锈和耐腐蚀能力，以致使用该顶盖的锂离子电池具有安全性能高，寿命长的特点。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人资还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.圆柱型锂离子电池，其包括电池壳体、收容于电池壳体内的极片组、填充于电池壳体内的电解液、以及密封组接于电池壳体上的盖帽，其特征在于：所述盖帽中的顶盖为高铬低阻不锈钢，其中，按照重量百分比计算，含有以下组成，

2.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述盖帽中的顶盖为高铬低阻不锈钢，按照重量百分比计算，还含有以下组成，

P ≤0.045％

S ≤0.03％。

3.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述高铬低阻不锈钢的电阻率在0.3～1Ω·mm²/m。

4.根据权利要求3所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述高铬低阻不锈钢的电阻率为0.65Ω·mm²/m。