CN110676458A - 一种放电效率高的锂一次电池 - Google Patents

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梁辉
潘文硕
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Abstract

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种放电效率高的锂一次电池。它包括正极片、隔膜、锂带负极片以及设置在正负极片上的极耳，所述的正极片、隔膜和锂带负极片是以正极片的极耳端为起始端相互卷绕在一起，在正极片的卷绕尾端设置抑制反应区域；所述的抑制反应区域是在正极片卷绕尾端正面粘接有正面聚合物胶带片和在正极片卷绕尾端反面粘接有反面聚合物胶带片；所述的聚合物胶带片部份粘接在正极片的卷绕尾端，部份延伸出正极片的卷绕尾端。由聚合物胶带片堆叠组合形成的这种抑制反应区域，其侧边呈阶梯状，该结构确保电池放电充分有效，使得锂一次电池放电效率高。

Description

一种放电效率高的锂一次电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种放电效率高的锂一次电池。
背景技术
传统工艺制作而成的锂一次电池，正负极相对应的反应界面宽度，包括负极的整个宽度，随着电化学反应的不断进行，负极金属锂不断消耗，其厚度越来越小，当反应进行到后期时，负极与正极紧密接触的局部区域，因反应消耗过多，形成与负极耳不相连的部分，导致负极锂带断裂、部分金属锂不能继续参与反应，负极利用率下降，电池容量不能有效发挥。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了锂带反应充分，电池容量有效充分发挥的锂一次电池。
为了解决上述技术问题，本发明提供的具体方案如下：一种放电效率高的锂一次电池，包括正极片、隔膜、锂带负极片以及设置在正负极片上的极耳，所述的正极片、隔膜和锂带负极片是以正极片的极耳端为起始端相互卷绕在一起，在正极片的卷绕尾端设置抑制反应区域；所述的抑制反应区域是在正极片卷绕尾端正面粘接有正面聚合物胶带片和在正极片卷绕尾端反面粘接有反面聚合物胶带片；所述的聚合物胶带片部份粘接在正极片的卷绕尾端，部份延伸出正极片的卷绕尾端。正极片的卷绕内侧面定义为正极片正面，正极片的卷绕外侧面定义为正极片反面。
进一步：在上述放电效率高的锂一次电池中，所述正反面聚合物胶带片的宽度大于正极片宽度，所述正反面聚合物胶带片只有一侧边粘合在正极片的卷绕尾端，其它三侧边均悬空在正极片的卷绕尾端之外。所述正反聚合物胶带片形状均为矩形，所述正面聚合物胶带片粘合正极片的长度比反面聚合物胶带片粘合正极片的长度长2～8mm。
或者所述正面聚合物胶带片侧边呈U形。
在上述两种正面聚合物胶带片侧边粘接处再粘接一层二次聚合物胶带片，所述的二次聚合物胶带片部份粘接在正极片上，部份粘接在正面聚合物胶带片上，所述二次聚合物胶带片的宽度小于正极片的宽度。
所述的正反面聚合物胶带片和二次聚合物胶带片是聚酰亚胺类胶片、聚烯烃类胶片、聚酯类胶片或聚氟类胶片中的任一种。
所述的正反聚合物胶带片和二次聚合物胶带片均与正极片之间设有亚克力胶层或硅胶层，所述正面聚合物胶带片与二次聚合物胶带片之间设有亚克力胶层或硅胶层。
再进一步：在上述放电效率高的锂一次电池，所述的正极片是将活性物质如二氧化锰、二硫化铁等与导电剂、粘结剂在溶剂如去离子水、N-甲基吡咯烷酮NMP等中搅拌均匀后，涂覆在正极集流体上，经干燥、碾压而成。所述的导电剂是石墨、炭黑中的至少一种。所述的粘结剂是聚四氟乙烯、偏聚乙烯、羟甲基纤维素CMC、丁苯橡胶SBR、聚丙烯酸酯类三元共聚物乳胶中的至少一种。
众所周知，锂一次电池在制作时，将正负极片叠放在一起时，是以正极片的一端为卷绕起始端。本发明通过在正极片的卷绕尾端设置抑制反应区域；所述的抑制反应区域是在正极片的卷绕尾端两面粘接有聚合物胶带片，所述的反应聚合物胶带片有不同的形状，聚合物胶带片部份粘接在正极片的卷绕尾端，由聚合物胶带片堆叠组合形成的这种抑制反应区域，其侧边呈阶梯状，该结构确保电池放电充分有效，使得锂一次电池放电效率高。
附图说明
图1为现有技术中，对比例1，正负极片展开时的结构图；
图2为本实施方式一正负极片展开后相对位置的结构示意图；
图3为本实施方式二正负极片展开后相对位置的结构示意图；
图4为本实施例三正负极片展开后相对位置的结构示意图；
其中，1正极片、2负极片、3极耳、4正面聚合物胶带片、5反面聚合物胶带片、6二次聚合物胶带片。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的阐述。
实施方式一：如图2所示，一种放电效率高的锂一次电池，包括正极片1、隔膜、锂带负极片2以及设置在正负极片上的极耳3，所述的正极片1、隔膜和锂带负极片2是以正极片的一端为起始端相互卷绕在一起，在正极片1的卷绕尾端设置抑制反应区域；所述的抑制反应区域是在正极片1卷绕尾端正面粘接有正面聚合物胶带片4和在正极片1卷绕尾端反面粘接有反面聚合物胶带片5；所述的聚合物胶带片部份粘接在正极片1的卷绕尾端，部份延伸出正极片1的卷绕尾端。所述正反面聚合物胶带片的宽度大于正极片宽度，所述正反面聚合物胶带片只有一侧边粘合在正极片1的卷绕尾端，其它三侧边均悬空在正极片1的卷绕尾端之外。所述正反聚合物胶带片4、5形状均为矩形，所述正面聚合物胶带片4粘合正极片的长度比反面聚合物胶带片5粘合正极片的长度长2～8mm。所述的正反聚合物胶带片4、5和二次聚合物胶带片6均与正极片1之间设有亚克力胶层或硅胶层。
所述的正极片的形成为：称取1843g热处理过的电解二氧化锰，37g石墨，120g导电炭黑，72g聚四氟乙烯溶液，在去离子水中搅拌均匀后，涂覆在0.3毫米的铝网上，经干燥碾压，裁切并焊接极耳后形成正极片1，所述的聚合物胶带片和二次聚合物胶带片是聚酰亚胺类胶片、聚烯烃类胶片、聚酯类胶片或聚氟类胶片中的任一种。所述的聚合物胶带片4和5均与正极片1之间设有亚克力胶层或硅胶层，所述的正极片是将活性物质如二氧化锰、二硫化铁等与导电剂、粘结剂在溶剂如去离子水、N-甲基吡咯烷酮NMP等中搅拌均匀后，涂覆在正极集流体上，经干燥、碾压而成。所述的导电剂是石墨、炭黑中的至少一种。所述的粘结剂是聚四氟乙烯、偏聚乙烯、羟甲基纤维素CMC、丁苯橡胶SBR、聚丙烯酸酯类三元共聚物乳胶中的至少一种。
实施方式二：如图3所示，在实施例一的基础上，所述正面聚合物胶带片4侧边呈U形。
实施方式三：如图4所示，在实施例二的基础上，所述正面聚合物胶带片4侧边粘接处再粘接一层二次聚合物胶带片6，所述的二次聚合物胶带片部份粘接在正极片上，部份粘接在正面聚合物胶带片4上，所述二次聚合物胶带片6的宽度小于正极片的宽度。所述的正面聚合物胶带片4和二次聚合物胶带片6与正极片1之间设有亚克力胶层或硅胶层，所述二次聚合物胶带片4与二次聚合物胶带片6之间设有亚克力胶层或硅胶层。
对比例1：如图1所示，一种锂锰电池，包括的正极片1、锂带负极片2以及设置在正极片上的极耳3，所述的正极片和锂带负极片相互卷绕在一起，锂带正负极片展开后如图1所示，正极片无抑制反应区域。
实施方式与对比例的实验结果如下表1所示：
表1：CR17345圆柱锂锰电池容量对比
Figure BDA0002258539520000051
本发明通过在正极片卷绕尾端上设置抑制反应区域，抑制反应区域上设有正反面聚合物胶带片4和5；该结构的抑制反应区域能确保电池放电充分有效，所以本发明的锂一次电池放电容量高。上述实施方式一、二、三的正极材料换成二硫化铁，效果相同。
以上所述为本发明较佳的实现方式，在不脱离本发明构思情况下，进行任何显而易见的变形和替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种放电效率高的锂一次电池，包括正极片(1)、隔膜、锂带负极片(2)以及设置在正负极片上的极耳(3)，所述的正极片(1)、隔膜和锂带负极片(2)是以正极片的极耳端为起始端相互卷绕在一起，其特征在于：
在正极片(1)的卷绕尾端设置抑制反应区域；所述的抑制反应区域是在正极片(1)卷绕尾端正面粘接有正面聚合物胶带片(4)和在正极片(1)卷绕尾端反面粘接有反面聚合物胶带片(5)；
所述的聚合物胶带片部份粘接在正极片(1)的卷绕尾端，部份延伸出正极片(1)的卷绕尾端。
2.根据权利要求1所述放电效率高的锂一次电池，其特征在于：所述正反面聚合物胶带片的宽度大于正极片宽度，所述正反面聚合物胶带片只有一侧边粘合在正极片(1)的卷绕尾端，其它三侧边均悬空在正极片(1)的卷绕尾端之外。
3.根据权利要求2所述放电效率高的锂一次电池，其特征在于：所述正反聚合物胶带片(4、5)形状均为矩形，所述正面聚合物胶带片(4)粘合正极片的长度比反面聚合物胶带片(5)粘合正极片的长度长2～8mm。
4.根据权利要求2所述放电效率高的锂一次电池，其特征在于：所述正面聚合物胶带片(4)侧边呈U形。
5.根据权利要求3或4所述放电效率高的锂一次电池，其特征在于：所述正面聚合物胶带片(4)侧边粘接处再粘接一层二次聚合物胶带片(6)，所述的二次聚合物胶带片部份粘接在正极片上，部份粘接在正面聚合物胶带片(4)上，所述二次聚合物胶带片(6)的宽度小于正极片的宽度。
6.根据权利要求1-5中任一项所述放电效率高的锂一次电池，其特征在于：所述的正反面聚合物胶带片和二次聚合物胶带片是聚酰亚胺类胶片、聚烯烃类胶片、聚酯类胶片或聚氟类胶片中的任一种。
7.根据权利要求6所述放电效率高的锂一次电池，其特征在于：所述的正反聚合物胶带片(4、5)和二次聚合物胶带片(6)均与正极片(1)之间设有亚克力胶层或硅胶层，所述正面聚合物胶带片(4)与二次聚合物胶带片(6)之间设有亚克力胶层或硅胶层。
8.根据权利要求1所述的放电效率高的锂一次电池，其特征在于：所述的正极片是将活性物质如二氧化锰、二硫化铁等与导电剂、粘结剂在溶剂如去离子水、N-甲基吡咯烷酮NMP等中搅拌均匀后，涂覆在正极集流体上，经干燥、碾压而成。
9.根据权利要求8所述的放电效率高的锂一次电池，其特征在于：所述的导电剂是石墨、炭黑中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的放电效率高的锂一次电池，其特征在于：所述的粘结剂是聚四氟乙烯、偏聚乙烯、羟甲基纤维素CMC、丁苯橡胶SBR、聚丙烯酸酯类三元共聚物乳胶中的至少一种。
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