CN104124428A - 一种卷绕式锂锰电池正极片 - Google Patents

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林曹平
郁宇骏
胡远帅
吴葆荪
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Abstract

本发明公开了一种卷绕式锂锰电池正极片，包括正极集流体和涂覆在正极集流体两侧表面的活性物层，活性物层上表面设置有相互连通的网状槽，其优点是活性物层上表面设置有相互连通的网状槽，正极片上具有凹槽结构比传统光滑正极片，增加了电解液的储存空间；提高了电解液的保有量。正极片表面槽相互连通，可以有效地对整个正极片上的电解液相互补充，避免出现局部无电解液的状态。目前卷绕式锂锰电池行业，以抽真空的注液方式为主，但是目前电解液渗透至正极片中间段比较困难，导致中间段的正极板有部分不参与反应，通过正极表面加槽的方式有效的改善了这一现象，整个正极片都能参与反应，提高了电池的放电效率。

Description

一种卷绕式锂锰电池正极片
技术领域
本发明涉及一种锂电池正极片领域，尤其涉及一种卷绕式锂锰电池正极片。
背景技术
卷绕式锂锰电池是由锂负极片、正极片与配置在两个电极间的微孔隔膜组成，其电池内部在整体上卷绕成“胶卷”状结构，在电池内部充满了电解液，电解液以抽真空的注液方式注入到电池内部。电池的反应原理:全称锂-二氧化锰电池（Lithium-manganese dioxide、Li-MnO2)。在原电池中，以金属锂作为阳极二氧化锰作为阴极，在原电池中，阳极是负极，电子由负极流向正极，电流由正极流向负极； 在电解池中阳极与正极相连，在阳极上发生氧化反应的是溶液中的阴离子。，正极片为在导电网上涂覆二氧化锰活性物。目前的正极片存在如下问题：1、由于胶卷状结构，使得电池内部的电解液渗透至正极片中间段比较困难，导致中间段的正极板有部分不参与反应，电池的放电效率下降。2、传统的正极片的外表面呈光滑状态；电解液的保有量受到限制，电池的持续放电时间受到限制；传统的正极片吸液效果不良，电池的内部压强比较大，造成电池较多的漏液现象。3、传统正极片的离子导通面积比较小，降低了离子导通速度，电池大电流脉冲放电性能受限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效增加电解液保有量、减少漏液现象及改善电池大电流脉冲放电性能的卷绕式锂锰电池正极片。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种卷绕式锂锰电池正极片，包括正极集流体和涂覆在正极集流体两侧表面的活性物层，其特征在于活性物层上表面设置有相互连通的网状槽。
网状槽的深度占活性物层的厚度为1/2～3/4。避免金属网外露、同时提供最大程度的电解液储存空间
正极集流体为金属网，活性物层为二氧化锰层。
金属网的厚度为100μm～300μm，二氧化锰层的厚度为50μm～300μm。
网状槽由相互平行且间距相同的众多第一凹槽和众多相互平行且间距相同的第二凹槽组成，第一凹槽与第二凹槽相交并且相互连通。凹槽之间连通，能使电解液在正极片上的分布更加均匀。
第一凹槽的结构与第二凹槽的结构相同，第一凹槽的宽度与第一凹槽的深度相同。
金属网为不锈钢网。
与现有技术相比，本发明的优点是1、活性物层上表面设置有相互连通的网状槽，正极片上具有凹槽结构比传统光滑正极片，增加了电解液的储存空间；提高了电解液的保有量。2、正极片表面槽相互连通，可以有效地对整个正极片上的电解液相互补充，避免出现局部无电解液的状态。目前卷绕式锂锰电池行业，以抽真空的注液方式为主，但是目前电解液渗透至正极片中间段比较困难，导致中间段的正极板有部分不参与反应，通过正极表面加槽的方式有效的改善了这一现象，整个正极片都能同时参与反应，提高了离子导通效率、减少了内部阻抗，降低了放电时的损耗。
3、正极片网状槽可以存储作为离子导通媒介的电解液，比较传统的正极片提高了电解液的储存空间，在同等电池内部体积和电解液的前提下，减少了电池的内部压强，电池的防漏液性能提高。
4、正极片表面增加了网状槽后比较传统的正极板增加了离子导通的面积，提高了离子导通速度，有效的提高电池大电流脉冲次数约7%。
附图说明
图1为本发明在锰锂电池中的结构图；
图2为本发明的截面剖视图；
图3为本发明的活性物层上网状槽的示意图；
图4为图3中的A处放大图；
图5为本发明中凹槽的结构图；
图6为本发明的网状槽的局部结构图;
图7为本发明与现有的锂锰电池大电流脉冲放电对比图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
 实施例1：图1中所示为正极片L在电池中的位置；一种卷绕式锂锰电池正极片，包括正极集流体1和涂覆在正极集流体1两侧表面的活性物层2，活性物层2上表面设置有相互连通的网状槽3。
 网状槽3的深度占活性物层2的厚度为1/2。
正极集流体1为金属网，活性物层2为二氧化锰层。
金属网1的厚度为100μm，二氧化锰层2的厚度为50μm。
网状槽3由相互平行且间距相同的众多第一凹槽31和众多相互平行且间距相同的第二凹槽32组成，第一凹槽31与第二凹槽32相交并且相互连通。
第一凹槽31的结构与第二凹槽32的结构相同，第一凹槽31的宽度W与第一凹槽31的深度D相同。由图6所示，第一凹槽31和第二凹槽32相连通。
金属网1为不锈钢网 。
实施例2：一种卷绕式锂锰电池正极片，包括正极集流体1和涂覆在正极集流体1两侧表面的活性物层2，活性物层2上表面设置有相互连通的网状槽3。
 网状槽3的深度占活性物层2的厚度为3/4。
正极集流体1为金属网，活性物层2为二氧化锰层。
金属网1的厚度为300μm，二氧化锰层2的厚度为300μm。
网状槽3由相互平行且间距相同的众多第一凹槽31和众多相互平行且间距相同的第二凹槽32组成，第一凹槽31与第二凹槽32相交并且相互连通。
第一凹槽31的结构与第二凹槽32的结构相同，第一凹槽31的宽度W与第一凹槽31的深度D相同。
金属网1为不锈钢网。
实施例3：一种卷绕式锂锰电池正极片，包括正极集流体1和涂覆在正极集流体1两侧表面的活性物层2，活性物层2上表面设置有相互连通的网状槽3。
 网状槽3的深度占活性物层2的厚度为2/3。
正极集流体1为金属网，活性物层2为二氧化锰层。
金属网1的厚度为200μm，二氧化锰层2的厚度为150μm。
网状槽3由相互平行且间距相同的众多第一凹槽31和众多相互平行且间距相同的第二凹槽32组成，第一凹槽31与第二凹槽32相交并且相互连通。
第一凹槽31的结构与第二凹槽32的结构相同，第一凹槽31的宽度W与第一凹槽31的深度D相同。
金属网1为不锈钢网。
由图7所示，本发明的正极片表面增加了网状槽后比较传统的正极板增加了离子导通的面积，提高了离子导通速度，有效的提高电池大电流脉冲次数约7%，放电环境为：23±2℃，放电方式：3s/10s,24h/d，放电负载：1800mA。

Claims (7)

1.一种卷绕式锂锰电池正极片，包括正极集流体和涂覆在正极集流体两侧表面的活性物层，其特征在于活性物层上表面设置有相互连通的网状槽。
2.根据权利要求1一种卷绕式锂锰电池正极片，其特征在于网状槽的深度占活性物层的厚度为1/2～3/4。
3.根据权利要求1一种卷绕式锂锰电池正极片，其特征在于正极集流体为金属网，活性物层为二氧化锰层。
4.根据权利要求2一种卷绕式锂锰电池正极片，其特征在于金属网的厚度为100μm～300μm，二氧化锰层的厚度为50μm～300μm。
5.根据权利要求1一种卷绕式锂锰电池正极片，其特征在于网状槽由相互平行且间距相同的众多第一凹槽和众多相互平行且间距相同的第二凹槽组成，第一凹槽与第二凹槽相交并且相互连通。
6.根据权利要求5一种卷绕式锂锰电池正极片，其特征在于第一凹槽的结构与第二凹槽的结构相同，第一凹槽的宽度与第一凹槽的深度相同。
7.根据权利要求3一种卷绕式锂锰电池正极片，其特征在于金属网为不锈钢网。
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