CN109004113A - 一种纽扣锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纽扣锂离子电池,包括负极盖、正极盖和圆形隔离件；负极盖和正极盖的边缘由注塑胶件密封，且正极盖和负极盖围成一个密闭的空腔，正极盖和负极盖的内表面涂覆具有高氧化电位的金属防腐层，负极盖的内表面上均布有多个弧形凸起，且负极盖的内表面中心处设有与弧形凸起贴合的负极集流网，隔离件设于正极盖上，隔离件的边缘向上延伸形成边沿，边沿上横向设有多个散热孔，隔离件的底部设有与其同轴心的环形凸起；负极盖和隔离件之间设有隔膜，负极盖和隔膜之间设有负极材料，隔膜和隔离件之间设有正极材料。本发明可以极大提高锂离子电池的自放电性能和降低锂离子电池的内阻，是一种具有良好电化学防腐性能的纽扣锂离子电池。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是一种纽扣锂离子电池。
背景技术
纽扣电池也称扣式电池，是指外形尺寸象一颗小纽扣的电池，一般来说直径较大，厚度较薄(相对于柱状电池如市场上的5号AA等电池)，纽扣电池是从外形上来对电池来分的，同等对应的电池分类有柱状电池、方形电池、异形电池；纽扣电池因体形较小，故在各种微型电子产品中得到了广泛的应用，直径从4.8mm至30mm，厚度从1.0mm至7.7mm不等；一般用于各类电子产品的后备电源，如电脑主板，电子表，电子词典，电子秤，遥控器，电动玩具，心脏起搏器，电子助听器，计数器，照相机等。
目前纽扣式锂电池，其包括依次层叠设置的负极盖、负极材料、隔膜、正极盖、集流体、正极盖，负极盖外周缘镶嵌有密封胶圈，正极盖和负极盖配合后，密封胶圈起到密封作用，正极盖和负极盖配合形成的密封空间内装有电解液。这种扣式锂电池，由于密封胶圈与正极盖大面积接触，保证了电池的密封性能，但是这种电池正极材料与正极盖完全接触，使电池内部电阻过大，影响电池的放电性能；另外，目前的纽扣式电池的负极盖的表面都是平的，因此负极材料放电反应面积很小，降低了电池的放电性能。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种放电性能极佳的纽 扣锂离子电池。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种纽扣锂离子电池,包括负极 盖、正极盖和圆形隔离件；所述负极盖和所述正极盖的边缘由注塑胶件密封，且正极盖和负 极盖围成一个密闭的空腔，所述正极盖和所述负极盖的内表面涂覆具有高氧化电位的金属防腐层，所述负极盖的内表面上均布有多个弧形凸起，且负极盖的内表面中心处设有与所述弧形凸起贴合的负极集流网，所述隔离件设于所述正极盖上，所述隔离件的边缘向上延伸形成边沿，所述边沿上横向设有多个散热孔，所述隔离件的底部设有与其同轴心的环形凸起；所述负极盖和所述隔离件之间设有隔膜，所述负极盖和所述隔膜之间设有负极材料，所述隔膜和所述隔离件之间设有正极材料。
作为本发明的进一步改进，所述隔膜为玻璃纤维膜。
作为本发明的进一步改进，所述金属防腐层为金属铝或金属钛。
作为本发明的进一步改进，所述散热孔的孔径为0.4-0.8mm。
作为本发明的进一步改进，所述负极材料为掺杂的纳米多孔硅，所述正极材 料为金属锂。
作为本发明的进一步改进，所述隔离件的底部设有1-3组与其同轴心的环形 凸起，
作为本发明的进一步改进，所述环形凸起的横截面为倒立锥形或半圆形。
作为本发明的进一步改进，所述正极盖和负极盖之间设有用于隔开正极盖和 负极盖的绝缘保护套。
本发明的有益效果是：
1、本发明中正极盖和负极盖内表面涂覆有具有高氧化电位的金属防腐层，防 止造成锂离子电池自放电大，阻止锂离子电池的内阻上升；负极盖的内表面上均布的多个 弧形凸起，增大了负极盖和负极材料之间的放电反应面积，使锂离子电池负极材料可充分 参加放点反应，增强了锂离子电池的放电性能；正极材料在隔离件中与正极盖之间不接触， 极大的减小了锂离子电池内部的接触电阻，提高了锂离子电池的放电性能；所以本实用新 型可以极大提高锂离子电池的自放电性能和降低锂离子电池的内阻，是一种具有良好电化 学防腐性能的纽扣锂离子电池。
2、本发明采用玻璃纤维膜作为隔膜，与普通隔膜相比，孔滤、吸液率较高，且 耐高温性能好，提高了纽扣锂离子电池的贮存性能。
3、本发明的金属防腐层采用金属铝或金属钛，金属铝或金属钛高电位下几乎 不发生电化学腐蚀。
4、本发明隔离件上散热孔的孔径为0.4-0.8mm，散热效果佳。
5、本发明采用的负极材料为掺杂的纳米多孔硅，纳米多孔硅自身具有孔隙结 构，可以有效抵消锂离子电池放电过程中产生的体积膨胀，且其本身具有掺杂导电性，从而 极大提高了锂离子电池的放电性能。
6、本发明设置1-3组环形凸起，在减小锂离子电池内部电阻的同时能保证正 极材料与正极壳之间电流的传导，最大限度的提高锂离子电池的放电性能。
7、本发明正极盖和负极盖之间设有绝缘保护套，能够有效将负极盖和正极盖 绝缘隔开，避免了锂离子电池短路，杜绝了安全隐患，使产品使用的安全性更佳。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例隔离件的俯视图；
附图标记：
1-负极盖，2-正极盖，3-隔离件，4-注塑胶件，5-金属防腐层，6-弧形凸起，7-集流 网，8-边沿，9-散热孔，10-环形凸起，11-隔膜，12-负极材料，13-正极材料，14-绝缘保护套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例
在其中一个实施例中，如图1和图2所示，一种纽扣锂离子电池,包括负极盖1、正极盖2和圆形隔离件3；所述负极盖1和所述正极盖2的边缘由注塑胶件4密封，且正极盖2和负极盖1围成一个密闭的空腔，所述正极盖2和所述负极盖1的内表面涂覆具有高氧化电位的金属防腐层5，所述负极盖1的内表面上均布有多个弧形凸起6，且负极盖1的内表面中心处设有与所述弧形凸起6贴合的负极集流网7，所述隔离件3设于所述正极盖2上，所述隔离件3的边缘向上延伸形成边沿8，所述边沿8上横向设有多个散热孔9，所述隔离件3的底部设有与其同轴心的环形凸起10；所述负极盖1和所述隔离件3之间设有隔膜11，所述负极盖1和所述隔膜11之间设有负极材料12，所述隔膜11和所述隔离件3之间设有正极材料13。
本发明中，正极盖2和负极盖1内表面涂覆有具有高氧化电位的金属防腐层5， 金属防腐层5采用几乎不发生电化学腐蚀的金属材料，纽扣锂离子电池的整个工作电压范 围下不发生电化学腐蚀，防止造成锂离子电池自放电大，阻止锂离子电池的内阻上升，有效保持锂离子电池的性能；负极盖1的内表面上均布有多个弧形凸起6，且负极盖1的内表面中心处设有与所述弧形凸起6贴合的负极集流网7，弧形凸起6增大了负极盖1和负极材料12之间的放电反应面积，使锂离子电池负极材料12可充分参加放电反应，增强了锂离子电池的放电性能，另外负极盖1端面在冲压模锻过程中，形成弧形凸起6时，由于局部拉伸变形，使负极盖1内壁在加工过程中由于水蒸气和氧气反应所形成的氧化层被破坏掉，因此锂离子电池负极表面活性增加，使锂离子电池的内阻减小；正极盖2上设置有隔离件3，隔离件3的边缘向上延伸形成边沿8，可将正极材料13置于隔膜11和隔离件3所形成的空腔中，边沿8上横向设置的散热孔9将锂离子电池在放电过程中产生的热量及时散发到正极盖2的表面进行散热，有效避免了正极材料13在使用过程中的能量聚集，影响锂离子电池的寿命，隔离件3的底部设有与其同轴心的环形凸起10，这样环形凸起10的端部与锂离子电池的正极盖2接触，实现电流的传导，而正极材料13在隔离件3中与正极盖2之间不接触，极大的减小了锂离子电池内部的接触电阻，提高了锂离子电池的放电性能。
在另外一个实施例中，如图1所示，所述隔膜11为玻璃纤维膜。采用玻璃纤维膜作为隔膜11，与普通隔膜相比，孔滤、吸液率较高，且耐高温性能好，提高了纽扣锂离子电池的贮存性能。
在另外一个实施例中，如图1所示，所述金属防腐层5为金属铝或金属钛。金属铝或金属钛高电位下几乎不发生电化学腐蚀，具体实施时，金属铝或金属钛可以采用真空镀膜方法，也可以采用热喷涂方法在正极盖和负极盖的内表面上形成金属防腐层5。
在另外一个实施例中，如图1所示，所述散热孔9的孔径为0.4mm。
在另外一个实施例中，如图1所示，所述散热孔9的孔径为0.6mm。
在另外一个实施例中，如图1所示，所述散热孔9的孔径为0.8mm。
散热孔9的孔径为0.4-0.8mm时，散热效果佳。
在另外一个实施例中，所述负极材料12为掺杂的纳米多孔硅，所述正极材料13为金属锂。纳米多孔硅自身具有孔隙结构，可以有效抵消锂离子电池放电过程中产生的体积膨胀，且其本身具有掺杂导电性，从而极大提高了锂离子电池的放电性能。
在另外一个实施例中，如图1和图2所示，所述隔离件3的底部设有1组与其同轴心的环形凸起10。
在另外一个实施例中，如图1和图2所示，所述隔离件3的底部设有2组与其同轴心的环形凸起10。
在另外一个实施例中，如图1和图2所示，所述隔离件3的底部设有3组与其同轴心的环形凸起10。
设置1-3组环形凸起10主要是为了保证在减小锂离子电池内部电阻的同时保证正极材料13与正极盖2之间电流的传导，最大限度的提高锂离子电池的放电性能。
在另外一个实施例中，如图1和图2所示，所述环形凸起10的横截面为倒立锥形或半圆形。倒立的锥形或半圆形在与正极盖2接触时，环形凸起10与正极盖2的接触面积最小，能最大限度的减小锂离子电池的内部电阻。
在另外一个实施例中，如图1所示，所述正极盖2和负极盖1之间设有用于隔开正极盖2和负极盖1的绝缘保护套14。绝缘保护套14能够有效将负极盖1和正极盖2绝缘隔开，避免了锂离子电池短路，杜绝了安全隐患，使产品使用的安全性更佳，具体实施过程中，绝缘保护套14可以和注塑胶件4一体注塑成型。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属 于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种纽扣锂离子电池,其特征在于，包括负极盖、正极盖和圆形隔离件；所述负极盖和所述正极盖的边缘由注塑胶件密封，且正极盖和负极盖围成一个密闭的空腔，所述正极盖和所述负极盖的内表面涂覆具有高氧化电位的金属防腐层，所述负极盖的内表面上均布有多个弧形凸起，且负极盖的内表面中心处设有与所述弧形凸起贴合的负极集流网，所述隔离件设于所述正极盖上，所述隔离件的边缘向上延伸形成边沿，所述边沿上横向设有多个散热孔，所述隔离件的底部设有与其同轴心的环形凸起；所述负极盖和所述隔离件之间设有隔膜，所述负极盖和所述隔膜之间设有负极材料，所述隔膜和所述隔离件之间设有正极材料。
2.根据权利要求1所述的纽扣锂离子电池,其特征在于，所述隔膜为玻璃纤维膜。
3.根据权利要求1所述的纽扣锂离子电池,其特征在于，所述金属防腐层为金属铝或金属钛。
4.根据权利要求1所述的纽扣锂离子电池,其特征在于，所述散热孔的孔径为0.4-0.8mm。
5.根据权利要求1所述的纽扣锂离子电池,其特征在于，所述负极材料为掺杂的纳米多孔硅，所述正极材料为金属锂。
6.根据权利要求1所述的纽扣锂离子电池,其特征在于，所述隔离件的底部设有1-3组与其同轴心的环形凸起。
7.根据权利要求1所述的纽扣锂离子电池,其特征在于，所述环形凸起的横截面为倒立锥形或半圆形。
8.根据权利要求1所述的纽扣锂离子电池,其特征在于，所述正极盖和负极盖之间设有用于隔开正极盖和负极盖的绝缘保护套。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181214 |