CN105811026A - 适用于冷冻工作环境cr2032锂—二氧化锰电池 - Google Patents

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林克坚
蔡旭东
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Abstract

本发明涉及一种电池，尤其涉及一种电池的电解质溶液。本发明的适用于冷冻工作环境CR2032锂—二氧化锰电池，包括电解质溶液，电解质溶液中加入聚酰胺66材料注塑加工成的球形颗粒。在长期处于-25～-15℃的冷环境中，使用该配方电解液的产品比一般CR2032电池工作时间长30％左右，可以有效的降低更换电池的物料成本和人工成本。

Description

适用于冷冻工作环境CR2032锂—二氧化锰电池
技术领域
本发明涉及一种电池，尤其涉及一种电池的电解质溶液。
背景技术
目前市场上比较常见的一次性纽扣电池，基本为锂—二氧化锰电池，锂-二氧化锰电池负极是金属锂，正极活泼性物质是电解二氧化锰。电解质是无机盐高氯酸锂(LiClO4)，溶于碳酸丙烯酯(PC)和1、2-二甲氧基乙烷(DME)的混合有机溶剂中，其化学表达式为：
(-)Li/LiClO4—PC+DME/MnO2(+)电池负极反应：Li→Li++e正极反应：MnO2+Li++e→MnO2(Li+)总反应：Li+MnO2→MnO2(Li+)。
这种电池的使用效果较好，且由于二氧化锰资源丰富，价格便宜，适合于大量生产。在冷链存储和冷链运输过程中，会有一些传感器监控温度、湿度、光照强度等环境变量，并通过无线射频的方式把这些环境变量传输出去，这些传感器一般封装于产品包装内部或冷藏车内部，无法使用外部电源供电，一般会使用一次性电池作为电源，这个传感器的工作状态为，间隔对环境进行采样，无线数据传输，在采样和传输过程中，电流大约在15～30mA，持续时间大约为10ms～50ms，每次间隔为1min～10min，一般的CR2450纽扣电池在-25℃～-15℃的环境中，所能放出的电能一般为同等放电模型20℃时的35％。电解质为非水解有机电解液，因而在低温条件下电解液的粘性会增大，从而影响性能，需要有一定的催化剂在上述场景中保持电解液的活性。
发明内容
本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种适用于冷冻工作环境的锂—二氧化锰电池，其大大提高了电解质溶液在低温状态下的活性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括电解质溶液，电解质溶液中加入聚酰胺66注塑加工成的球形颗粒。
本发明通过在电池电解液中加入聚酰胺颗粒，在低温环境下起到催化剂的作用，使在-25～-15℃的环境中放电能力达到20℃的65％以上。
优选地，聚酰胺颗粒采用聚酰胺66材料并注塑加工成球形颗粒，颗粒的直径为0.2mm～0.3mm，导热系数>20W/(m·K)(测试方法ASTME1461)，体积电阻率<1.0E+2Ω·cm(测试方法ASTMD257)，比重1.55-1.60g/cm3(ASTM792)。在电解液中，按1L加入45-55g材料的比例混合电解液和催化剂，并在-20℃的环境中进行均匀搅拌，搅拌时间>3min。
在长期处于-25～-15℃的冷环境中，使用该配方电解液的产品比一般CR2032电池工作时间长30％左右，可以有效的降低更换电池的物料成本和人工成本。
具体实施方式
实施例1
本发明的适用于冷藏工作环境的锂—二氧化锰电池，包括电解质溶液，1L电解质溶液中加入47g聚酰胺颗粒，聚酰胺颗粒采用美国RTP公司物料编号为：RTP200TC-C-55的聚酰胺66材料，注塑加工成直径为0.25mm的球形颗粒。电解质溶液中加入聚酰胺颗粒后在-15℃的环境中均匀搅拌，搅拌时间大于5min。聚酰胺66颗粒导热系数>20W/(m·K)，体积电阻率<1.0E+2Ω·cm，比重1.59g/cm3。
实施例2
本发明的适用于冷藏工作环境的锂—二氧化锰电池，包括电解质溶液，1L电解质溶液中加入47g聚酰胺颗粒，聚酰胺颗粒采用美国RTP公司物料编号为：RTP200TC-C-55的聚酰胺66材料，注塑加工成直径为0.25mm的球形颗粒。电解质溶液中加入聚酰胺颗粒后在-15℃的环境中均匀搅拌，搅拌时间大于5min。聚酰胺66颗粒导热系数>20W/(m·K)，体积电阻率<1.0E+2Ω·cm，比重1.59g/cm3。

Claims (5)

1.一种适用于冷冻工作环境CR2032锂—二氧化锰电池，包括电解质溶液，其特征在于，电解质溶液中加入聚酰胺66材料注塑加工成的球形颗粒。
2.根据权利要求1所述的适用于冷冻工作环境CR2032锂—二氧化锰，其特征在于，1L电解质溶液中加入45-55g聚酰胺颗粒。
3.根据权利要求2所述的适用于冷冻工作环境CR2032锂—二氧化锰，其特征在于,电解质溶液中加入聚酰胺颗粒后在-20℃的环境中均匀搅拌，搅拌时间大于3min。
4.根据权利要求1所述的适用于冷冻工作环境CR2032锂—二氧化锰，其特征在于,聚酰胺66颗粒导热系数>20W/(m·K)，体积电阻率<1.0E+2Ω·cm，比重1.55-1.60g/cm3。
5.根据权利要求4所述的适用于冷冻工作环境CR2032锂—二氧化锰，其特征在于,聚酰胺66材料注塑加工成的球形颗粒的直径为0.2-0.3mm。
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Citations (5)

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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160727