CN108550919A - 一种方便携带的大容量锂锰电池及制备方法 - Google Patents

一种方便携带的大容量锂锰电池及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种方便携带的大容量锂锰电池及制备方法，属于电池设备技术领域，包括芯体，正极片、负极片和正负极片之间的隔膜，还包括绝缘片，所述正极片及负极片一侧分别对应有正极极耳和负极极耳，所述正极片于负极片之间有隔膜；所述正极片材质为泡沫镍，所述正极片及负极片焊接连接，所述正极片表面有导电涂层，导电涂层含有二氧化锰、聚偏二氟乙烯PVDF、乙炔黑。本发明有益效果为：采用来源广泛的原料制备正极活性物质，成本低，本发明采用矩形正负极板叠片式极板组装配到金属电池壳中，提高了电池的机械强度，进一步提高了电池的安全应用，增强了电池抗物理或温度冲击的能力；拓展了电池使用的范围和领域。

Description

一种方便携带的大容量锂锰电池及制备方法
技术领域
本发明公开了一种方便携带的大容量锂锰电池及制备方法，属于电池设备技术领域。
背景技术
锂锰电池在日本首先研制成功，目前市场应用最广、 生产量最大的锂电池，价格最低、安全性最好的电池品种，目前公知的锂锰电池为圆柱形、扣式、软包装等荷电式的原电池。
但现有技术中的锂锰电池还是难以满足大动力装置的使用，也不方便携带使用不便，并且电池处于满荷电态，若长期置于装置中，装置在运输或不使用的状态下，由于电池的自放电，不仅存在安全隐患，还缩短电池的储存和使用寿命，电池的机械强度低，安全系数不高，电池抗物理或温度冲击的能力低；电池使用的范围和领域窄。
发明内容
本发明针对现有技术中的问题，公开了一种方便携带的大容量锂锰电池及制备方法，本发明的技术方案如下：
一种方便携带的大容量锂锰电池，包括芯体，正极片、负极片和正负极片之间的隔膜，其中，还包括绝缘片，所述正极片及负极片一侧分别对应有正极极耳和负极极耳，所述正极片于负极片之间有隔膜。
所述正极片材质为泡沫镍，所述正极片及负极片焊接连接。
优选的，上述正极导耳为0.1mm厚的 镍片。
优选的，上述隔膜为0.13mm厚的PP膜。
优选的，上述正极片表面有导电涂层，导电涂层含有二氧化锰、聚偏二氟乙烯PVDF、乙炔黑。
优选的，上述的一种方便携带的大容量锂锰电池的制备方法，具体制备方法如下：
⑴制作正极板
选用矩形板状泡沫镍作为正极集流体，将上述导电涂层的原料混合加热搅拌成糊状浆料，通过涂布机将浆料涂布到集流体上，在干燥箱中150℃干燥20h～30h，取出后压制得到厚度为0.3mm～0.6mm的正极大片，将正极大片按设定长度和设定宽度进行裁剪，得到正极片，在正极集流体一端靠近一侧焊接正极导耳，然后将正极板包上一层隔膜，再次压制，形成矩 形包膜正极板，部分正极导耳位于隔膜的外面；
⑵装配极板组
在与正极集流体正极极耳一端靠近一侧焊接负极导耳形成负极板；将包膜正极板和负极板间隔整齐叠放，叠放后的全部正极导耳与正极柱 冷压后铆接成一体、在正极片与负极片之间放置隔膜，将顺序放置好的正极片、隔膜与负极片卷 绕成为方形电芯，将方形电芯放置于铝塑膜外壳中，向铝塑膜外壳中注入电解液后进行封口；所述正极片于负极片卷绕成胶卷结构的芯体，所述隔膜位于芯体外侧，所述芯体外部有绝缘片，所述正极片及负极片的极耳位于极片同侧；
⑶大容量锂锰电池的装配
将⑵中的芯体装入电池壳内，所述电池壳上有两个孔，正极柱和负极柱分别从两个孔穿出，电池壳上端密封焊接带有注液孔的电池盖，注液孔上连接将装有电解液的贮液器和将贮液器与电池盖密封连接成一体的激活装置作为密封装置后，完成锂锰电池的装配。
优选的，上述的方法，所述电解液包括非水有机溶剂和溶质，其中，溶质为含锂盐的化合物，非水有机溶剂为碳酸酯类或者碳酸酯类与醚类的混合溶液。
优选的，上述的方法，其特征在于，所述电池壳的 两个孔均套有聚四氟乙烯绝缘密封垫，正极柱和负极柱分别从两个孔穿出。
优选的，上述的方法中，所述正极片表面有导电涂层，导电涂层含有二氧化锰、聚偏二氟乙烯PVDF。
本发明与现有技术相比有益效果：本发明的电池采用来源广泛的原料制备正极活性物质，成本低，形成的电池方便携带，使用方便，采用矩形正负极板叠片式极板组装配到金属电池壳中，提高了电池的机械强度，进一步提高了电池的安全应用，增强了电池抗物理或温度冲击的能力；拓展了电池使用的范围和领域，特别是解决了军品和高端民品锂锰电源配套的后顾之忧。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。
实施例1
一种方便携带的大容量锂锰电池，包括芯体，正极片、负极片和正负极片之间的隔膜，其中，还包括绝缘片，正极片及负极片一侧分别对应有正极极耳和负极极耳，正极片于负极片之间有隔膜；正极片材质为泡沫镍，正极片及负极片焊接连接；正极导耳为0.1mm厚的镍片；隔膜为0.13mm厚的PP膜；正极片表面有导电涂层，导电涂层含有二氧化锰、聚偏二氟乙烯PVDF、乙炔黑。
本实施例的一种方便携带的大容量锂锰电池的制备方法，具体制备方法如下：
⑴制作正极板
选用矩形板状泡沫镍作为正极集流体，将上述导电涂层的原料混合加热搅拌成糊状浆料，通过涂布机将浆料涂布到集流体上，在干燥箱中150℃干燥25h，取出后压制得到厚度为0.5mm的正极大片，将正极大片按设定长度和设定宽度进行裁剪，得到正极片，在正极集流体一端靠近一侧焊接正极导耳，然后将正极板包上一层隔膜，再次压制，形成矩 形包膜正极板，部分正极导耳位于隔膜的外面；
⑵装配极板组
在与正极集流体正极极耳一端靠近一侧焊接负极导耳形成负极板；将包膜正极板和负极板间隔整齐叠放，叠放后的全部正极导耳与正极柱冷压后铆接成一体、在正极片与负极片之间放置隔膜，将顺序放置好的正极片、隔膜与负极片卷 绕成为方形电芯，将方形电芯放置于铝塑膜外壳中，向铝塑膜外壳中注入电解液后进行封口；正极片于负极片卷绕成胶卷结构的芯体，隔膜位于芯体外侧，所述芯体外部有绝缘片，正极片及负极片的极耳位于极片同侧；
⑶大容量锂锰电池的装配
将⑵中的芯体装入电池壳内，所述电池壳上有两个孔，正极柱和负极柱分别从两个孔穿出，电池壳上端密封焊接带有注液孔的电池盖，注液孔上连接将装有电解液的贮液器和将贮液器与电池盖密封连接成一体的激活装置作为密封装置后，完成锂锰电池的装配。
本实施例的电解液包括非水有机溶剂和溶质，其中，溶质为含锂盐的化合物，非水有机溶剂为碳酸酯类或者碳酸酯类与醚类的混合溶液。
本实施例的方法中，电池壳的两个孔均套有聚四氟乙烯绝缘密封垫，正极柱和负极柱分别从两个孔穿出。
实施例2
一种方便携带的大容量锂锰电池，包括芯体，正极片、负极片和正负极片之间的隔膜，其中，还包括绝缘片，正极片及负极片一侧分别对应有正极极耳和负极极耳，正极片于负极片之间有隔膜；正极片材质为泡沫镍，正极片及负极片焊接连接；正极导耳为0.1mm厚的镍片；隔膜为0.13mm厚的PP膜；正极片表面有导电涂层，导电涂层含有二氧化锰、聚偏二氟乙烯PVDF。
本实施例的一种方便携带的大容量锂锰电池的制备方法，具体制备方法如下：
⑴制作正极板
选用矩形板状泡沫镍作为正极集流体，将上述导电涂层的原料混合加热搅拌成糊状浆料，通过涂布机将浆料涂布到集流体上，在干燥箱中150℃干燥20h，取出后压制得到厚度为0.6mm的正极大片，将正极大片按设定长度和设定宽度进行裁剪，得到正极片，在正极集流体一端靠近一侧焊接正极导耳，然后将正极板包上一层隔膜，再次压制，形成矩形包膜正极板，部分正极导耳位于隔膜的外面；
⑵装配极板组
在与正极集流体正极极耳一端靠近一侧焊接负极导耳形成负极板；将包膜正极板和负极板间隔整齐叠放，叠放后的全部正极导耳与正极柱冷压后铆接成一体、在正极片与负极片之间放置隔膜，将顺序放置好的正极片、隔膜与负极片卷 绕成为方形电芯，将方形电芯放置于铝塑膜外壳中，向铝塑膜外壳中注入电解液后进行封口；正极片于负极片卷绕成胶卷结构的芯体，隔膜位于芯体外侧，所述芯体外部有绝缘片，正极片及负极片的极耳位于极片同侧；
⑶大容量锂锰电池的装配
将⑵中的芯体装入电池壳内，所述电池壳上有两个孔，正极柱和负极柱分别从两个孔穿出，电池壳上端密封焊接带有注液孔的电池盖，注液孔上连接将装有电解液的贮液器和将贮液器与电池盖密封连接成一体的激活装置作为密封装置后，完成锂锰电池的装配。
本实施例的电解液包括非水有机溶剂和溶质，其中，溶质为含锂盐的化合物，非水有机溶剂为碳酸酯类或者碳酸酯类与醚类的混合溶液。
本实施例的方法中，电池壳的两个孔均套有聚四氟乙烯绝缘密封垫，正极柱和负极柱分别从两个孔穿出。
但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制；本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种方便携带的大容量锂锰电池，包括芯体，正极片、负极片和正负极片之间的隔膜，其特征在于，还包括绝缘片，所述正极片及负极片一侧分别对应有正极极耳和负极极耳，所述正极片于负极片之间有隔膜；
所述正极片材质为泡沫镍，所述正极片及负极片焊接连接。
2.根据权利要求1所述的一种方便携带的大容量锂锰电池，其特征在于，所述正极导耳为0.1mm厚的镍片。
3.根据权利要求1所述的一种方便携带的大容量锂锰电池，其特征在于，所述隔膜为0.13mm厚的PP膜。
4.根据权利要求1所述的一种方便携带的大容量锂锰电池，其特征在于，所述正极片表面有导电涂层，导电涂层含有二氧化锰、聚偏二氟乙烯PVDF、乙炔黑。
5.根据权利要求1所述的一种方便携带的大容量锂锰电池的制备方法，具体制备方法如下：
⑴制作正极板
选用矩形板状泡沫镍作为正极集流体，将上述导电涂层的原料混合加热搅拌成糊状浆料，通过涂布机将浆料涂布到集流体上，在干燥箱中150℃干燥20h～30h，取出后压制得到厚度为0.3mm～0.6mm的正极大片，将正极大片按设定长度和设定宽度进行裁剪，得到正极片，在正极集流体一端靠近一侧焊接正极导耳，然后将正极板包上一层隔膜，再次压制，形成矩 形包膜正极板，部分正极导耳位于隔膜的外面；
⑵装配极板组
在与正极集流体正极极耳一端靠近一侧焊接负极导耳形成负极板；将包膜正极板和负极板间隔整齐叠放，叠放后的全部正极导耳与正极柱 冷压后铆接成一体、在正极片与负极片之间放置隔膜，将顺序放置好的正极片、隔膜与负极片卷绕成为方形电芯，将方形电芯放置于铝塑膜外壳中，向铝塑膜外壳中注入电解液后进行封口；所述正极片于负极片卷绕成胶卷结构的芯体，所述隔膜位于芯体外侧，所述芯体外部有绝缘片，所述正极片及负极片的极耳位于极片同侧；
⑶大容量锂锰电池的装配
将⑵中的芯体装入电池壳内，所述电池壳上有两个孔，正极柱和负极柱分别从两个孔穿出，电池壳上端密封焊接带有注液孔的电池盖，注液孔上连接将装有电解液的贮液器和将贮液器与电池盖密封连接成一体的激活装置作为密封装置后，完成锂锰电池的装配。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电解液包括非水有机溶剂和溶质，其中，溶质为含锂盐的化合物，非水有机溶剂为碳酸酯类或者碳酸酯类与醚类的混合溶液。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电池壳的两个孔均套有聚四氟乙烯绝缘密封垫，正极柱和负极柱分别从两个孔穿出。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述正极片表面有导电涂层，导电涂层含有二氧化锰、聚偏二氟乙烯PVDF。
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