CN112072131A - 一种锂亚硫酰氯电池及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂亚硫酰氯电池及其装配方法，所述的锂亚硫酰氯电池包括钢壳，所述钢壳内部同轴设置有轴向贯通的正极柱，紧贴所述正极柱贯通区域的内侧环面插入环状结构的集流网及支撑件。所述的装配方法包括：正极丸粒压实成型得到轴向贯通的正极柱，集流网卷绕后插入正极柱的轴向贯通区域，待集流网自然展开后，将支撑件插入集流网内部。环状正极柱的使用，为电解液顺利进入预留了通道，使注液时一次成功率更高，同时正极量的减少，也可适当加大电解液的注入量，设计容量进一步提高，环状集流网和支撑环的引入一定程度上保证电池结构的稳定。

Description

一种锂亚硫酰氯电池及其装配方法

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种锂亚硫酰氯电池及其装配方法，尤其涉及一种高容量的锂亚硫酰氯电池及其装配方法。

背景技术

相较于其它一次电池，锂/亚硫酰氯能量型电池具有更高的比能量和更高工作电压，同时其工作温度范围极宽、年自放电率极低，因此近十多年来，越来越多的应用在智能仪表、石油钻井、智能追踪、ETC，以及国防等领域。

然而，在实际应用中发现，对于一些大型号的锂亚能量型电池来说，小电流放电所放出的容量与设计容量之间有较大差距。例如，ER34615电池的设计容量可达到17.5Ah以上，但在10mA小电流放电条件下，实际放出的容量也只达到了15Ah，容量利用率仅为85％。同时，大多数情况下，电池实际使用时为平躺状态，测试数据表明，大型号电池的平躺放电容量只能达到竖直放电容量的85％。这两点大大降低了锂亚能量型电池在高容量上的优势。

其原因有几个方面：其一，在电池的放电后期，由于亚硫酰氯逐渐减少，可流动的电解液相对不足，在重力作用下电解液相对集中在一个区域内，使得剩余部分空间内的电解液过少，只能依靠正极吸附少量电解液，离子传导能力下降，内阻增加，特别是对于大型号的电池来说，电解液集中效应更为明显，剩余很大的空间内都缺少电解液，情况严重时甚至会使部分锂无法与电解液反应，造成容量损失。其二，在放电后期，锂带大量消耗，空出空间，正极膨胀，集流网与正极的接触变差，内阻增加。其三，电池平躺放置时，电池上部气室内会容纳不少电解液，这使得电解液与锂带和正极的接触进一步减少，加剧了电解液不足的情况，同时，以往常用的片状集流网，在电池平躺放置时，有一定概率在水平方向上，使得在电池放电后期集流效果降低，集流网水平放置的位置不同也降低了电池的一致性。

CN202523806U公开了一种降低自放电率的锂亚电池，旨在提供一种自放电率低的锂亚电池，其包括钢壳、设于钢壳上端的盖板、穿于所述盖板中央的中心极柱、设于所述盖板与中心极柱之间的玻璃绝缘子、设于所述钢壳侧壁内侧的锂带、设于所述钢壳底壁内侧的底膜、设于所述锂带内侧的边膜和设于所述边膜内侧的正极颗粒，所述降低自放电率的锂亚电池还包括盖于所述正极颗粒顶部且与所述边膜连接并套于所述中心极柱上的镍制的集流片。

CN204793038U公开了一种锂亚电池集流体，包括盖板、设于盖板中央位置的玻璃绝缘子、固定在盖板上密封电池的密封钉、设于正极顶部面的玻璃纤维盖膜及穿过所述盖板玻璃绝缘子处并伸入正极内的中心极柱，所述正极顶部面的玻璃纤维盖膜上表面设有一金属镍固定片，所述中心极柱穿过该金属镍固定片后伸入正极内，并与该金属镍固定片焊接一体。

CN107482235B公开了一种锂-亚硫酰氯电池，包括外壳和芯体，所述芯体包括包膜、集流体、填充物和阳极片，所述包膜为一端封闭一端开口的空心柱，内部填充有所述填充物，所述集流体为一侧带有金属凸柱的金属薄片，所述金属凸柱穿过所述包膜和所述外壳形成所述锂-亚硫酰氯电池的正极，所述阳极片与所述包膜开口端密闭连接，所述外壳与所述阳极片的边缘密闭连接，所述阳极片外露部分形成所述锂-亚硫酰氯电池的负极，所述集流体另一侧设有2-5根集流柱，所述集流柱平行于所述包膜轴向方向均匀分布在所述填充物中，且不与所述阳极片接触，所述集流柱成分为镍、钛或铂中的一种。

因此，急需研发一种高容量电池，该电池需可减缓电池放电后期因电解液减少而导致的内阻增加，同时，集流效果好，平躺容量高且一致性好。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种锂亚硫酰氯电池及其装配方法，环状正极柱的使用，为电解液顺利进入预留了通道，使注液时一次成功率更高，同时正极量的减少，也可适当加大电解液的注入量，设计容量进一步提高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种锂亚硫酰氯电池，所述的锂亚硫酰氯电池包括钢壳，所述钢壳内部同轴设置有轴向贯通的正极柱，紧贴所述正极柱贯通区域的内侧环面插入环状结构的集流网。

在本发明中，环状正极柱的使用，为电解液顺利进入预留了通道，使注液时一次成功率更高，同时正极量的减少，也可适当加大电解液的注入量，设计容量进一步提高。这也使得锂负极成为标准，亚硫酰氯微过量，缓解电池放电后期电解液相对不足的情况，使得实际放出的容量加大。同时，从安全角度考虑，如果出现过放电或反极的情况，锂相对不足也更为安全。此外，使用环形的集流网，集流面积更大，效果更好，特别是在电池横放时，电池放电后期，电解液相对集中在圆柱型电池的下小半圆部分，无论电池如何放置，都有部分集流网与电解液和正极接触，减缓了电池放电后期的电阻的增加，同时也提高了电池的一致性。

作为本发明一种优选的技术方案，紧贴所述钢壳内壁设置有锂带，所述的正极柱和锂带之间设置有边膜。

优选地，所述的正极柱底面贴近钢壳底面，所述的正极柱顶面与钢壳开口之间的钢壳空腔内填充电解液。

需要说明的是，本发明的主要发明点不在于电解液的组成及其装配方法，而在于通过改变锂亚硫酰氯电池内部的结构实现了电池容量的提升。因此可以理解的是，现有技术中心已公开或新技术中未公开的电解液组成均可用于本发明中，本发明对电解液的组成及制备方法不作特殊要求和具体限定，示例性地，本发明提供了一种如下制备方法：

(1)在露点温度低于-35℃的干燥环境下，取锂盐LiAlCl₄置于干燥容器内；

(2)向锂盐LiAlCl₄中通入SO₂气体，随后静置5～10h；

(3)将精馏提纯过的SOCl₂加入到通完SO₂后的锂盐产物中，再加入锂片，制得电解液，加入锂片质量为LiAlCl₄的0.15～0.25％。

当然，上述例举的制备方法不作为对本发明锂亚硫酰氯电池的电解液的进一步限定。

优选地，所述的集流网与正极柱等高。

优选地，所述的集流网的外侧环面周长大于正极柱内侧环面周长。

优选地，所述的集流网外侧环面周长比正极柱内侧环面周长大0.5～1.5mm，例如可以是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述的集流网的材质为镍。

优选地，所述的正极柱顶面低于锂带顶面。

优选地，所述的正极柱顶面比锂带顶面低0.3～0.8mm，例如可以是0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的集流网内部设置有支撑件，所述的支撑件用于内撑固定所述的集流网，所述的集流网在支撑件的内撑下紧贴所述正极柱的内侧环面。

现有应用中，电池的工作环境会常常出现震动，本发明支撑体的引入会在一定程度上保证电池结构的稳定，电池的防震能力增强。同时，使用轴向贯通结构的正极柱和环状结构的集流网，碳正极与集流网的接触面积更大，同时，在支撑体向外的压力作用下，正极柱与集流网贴合更紧密，正极利用率变高，正极柱的比容量变高，因此可减少正极柱的用量，节约材料。在支撑体向外的压力作用下，集流网始终都与正极柱的内侧环面紧密接触，特别是在放电后期，锂正极消耗，正极向外扩张，支撑体也同时扩张，保证了锂负极、隔膜、正极、集流网始终两两贴紧，保证了结构的紧实稳定，减缓电池放电后期的电阻的增加。

优选地，所述的支撑件包括支撑环，所述支撑环插入集流网靠近钢壳开口一端。

优选地，所述的支撑环底面上沿集流网内壁竖直设置有至少两根支撑条，所述的支撑条紧贴所述的集流网内壁。

优选地，所述的支撑环上设置三根支撑条，所述的三根支撑条在支撑环底面周向上等距分布。

优选地，所述的支撑条为弧面条形结构，所述的支撑条的弧度与集流网内壁弧度相匹配。

优选地，所述的支撑环上开设缺口。

优选地，所述的缺口的弧面长度为支撑环周长的5～10％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％或10％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述缺口两侧朝支撑环圆心处向内弯折形成夹持部。

在本发明中，设置缺口和夹持部的目的在于，便于支撑件插入集流网内部，由于支撑环的外周直径略大于集流网的内周直径，以便支撑件在插入集流网时可以为集流网提供内撑的挤压力，使得集流网更贴合正极柱的内侧环面。但也正是因此，导致支撑体在与集流网的装配过程中无法顺利插入，因此本发明在支撑环上开设了缺口，并在缺口处设置了夹持部，在装配前，通过夹子夹住夹持部使得支撑体的外周直径减小，从而顺利插入集流网外部，待全部插入后，再撤去夹子，此时支撑体回复原始的外周直径，在保证装配顺利的同时也能起到对集流网的内撑挤压作用。

优选地，所述的支撑条的弧面宽度为支撑环外周环面周长的3～8％，例如可以是3％、4％、5％、6％、7％或8％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述的支撑条的长度小于正极柱的高度。

优选地，所述的支撑环的顶面沿外周面设置有至少两个定位件，所述的定位件沿支撑环的径向向外延展并搭架于正极柱上，用于固定支撑所述的支撑环。

优选地，所述的支撑环上设置有三个定位件，所述的定位件在支撑环圆周上等距分布。

优选地，所述的定位件远端与支撑环圆心之间的距离小于正极柱外周面半径。

优选地，所述的支撑件为一体成型。

优选地，所述的支撑件为不锈钢材料。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的正极柱顶面设置有封装件，所述的封装件用于固定所述的正极柱。

优选地，所述的封装件包括贴设于所述正极柱环形顶面的环状顶膜。

优选地，所述的顶膜上设置有桶形结构的碗状顶膜，所述碗状顶膜的环形外壁紧贴所述的边膜。

优选地，所述的定位件夹设于环状顶膜表面与碗状顶膜底面之间。

优选地，所述的碗状顶膜底面开设通孔。

传统结构的电池制备时，顶膜放置好后，集流网插入碳包，这个过程会一定程度破坏碳包的压实结构，并使顶膜中部在被刺穿过程中出现一定程度的向下位移而变形，这使得正极丸粒有相当大的概率从顶膜处泄露，造成微短路。本发明的盖阻极柱在装配过程中完全不会破坏环状碳正极的压实结构，同时，支撑体的定位脚将环状顶膜固定压在正极顶部，向外扩张的压力也产生了轴向摩擦力，使正极柱、集流网、支撑体和环状顶膜都被轴向限位。再配合碗状顶膜，完全避免了正极碳环顶面的颗粒料泄露而造成的微短路。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的钢壳开口处设置有盖阻盖板，所述的盖阻盖板用于封堵所述钢壳开口。

优选地，所述的盖阻盖板上开设通孔，所述的锂亚硫酰氯电池还包括盖阻极柱，所述的盖阻极柱穿过盖阻盖板通孔，部分伸入钢壳内部。

优选地，所述的盖阻盖板上的通孔处设置有玻璃封，所述的玻璃封用于密封通孔与盖阻极柱之间的空隙。

优选地，所述的盖阻极柱位于钢壳内部的一端连接极耳一端，极耳的另一端穿过碗状顶膜上开设的通孔后连接所述的支撑件。

优选地，所述的盖阻极柱与极耳的连接方式为焊接。

优选地，所述的极耳与支撑件的连接方式为焊接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的正极柱为碳正极。

优选地，所述钢壳底面与正极柱底面之间由下至上依次层叠设置有玻璃纤维底膜和聚四氟乙烯底膜。

第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的锂亚硫酰氯电池的装配方法，所述的装配方法包括：

正极丸粒压实成型得到轴向贯通的正极柱，集流网卷绕后插入正极柱的轴向贯通区域，待集流网自然展开后，向集流网内沿轴向插入支撑体。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的装配方法具体包括如下步骤：

(Ⅰ)正极丸粒压实成型得到轴向贯通的正极柱，锂带放入钢壳内并沿钢壳内壁滚压成型；

(Ⅱ)在钢壳底面依次层叠放入玻璃纤维底膜和聚四氟乙烯底膜，紧贴锂带放入边膜，然后放入步骤(Ⅰ)得到的正极柱，在正极柱的环形顶面放入环形顶膜；

(Ⅲ)集流网卷绕后插入正极柱的轴向贯通区域，待集流网自然展开，然后放入环状顶膜；

(Ⅳ)向集流网内沿轴向插入支撑体，集流网在支撑环和支撑条的内撑下紧贴正极柱的内侧环面，定位件搭架于环形顶膜的上表面，支撑体与极耳一端焊接；

(Ⅴ)在定位件上放入碗状顶膜，碗状顶膜的环形外壁紧贴边膜放置，极耳另一端穿过碗状顶膜的通孔后与盖阻极柱焊接，注入电解液后封盖。

作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中正极丸粒压实后得到的正极柱的密度为0.22～0.25g/cm³，例如可以是0.22g/cm³、0.23g/cm³、0.24g/cm³或0.25g/cm³，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅳ)中，所述支撑体的插入方式为：

夹住支撑环缺口处的夹持部，使支撑环的半径缩减到小于集流体半径，随后将支撑件插入集流网内部，完全插入后松开夹持部，支撑环半径回复至初始状态。

所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

环状正极柱的使用，为电解液顺利进入预留了通道，使注液时一次成功率更高，同时正极量的减少，也可适当加大电解液的注入量，设计容量进一步提高。这也使得锂负极成为标准，亚硫酰氯微过量，缓解电池放电后期电解液相对不足的情况，使得实际放出的容量加大。同时，从安全角度考虑，如果出现过放电或反极的情况，锂相对不足也更为安全。此外，使用环形的集流网，集流面积更大，效果更好，特别是在电池横放时，电池放电后期，电解液相对集中在圆柱型电池的下小半圆部分，无论电池如何放置，都有部分集流网与电解液和正极接触，减缓了电池放电后期的电阻的增加，同时也提高了电池的一致性。同时，支撑体的引入会在一定程度上保证电池结构的稳定，电池的防震能力增强。

附图说明

图1为本发明一个具体实施方式提供的锂亚硫酰氯电池的结构图；

图2为本发明一个具体实施方式提供的支撑体的俯视图；

图3为本发明一个具体实施方式提供的支撑体的立体结构图；

图4为本发明一个具体实施方式提供的锂亚硫酰氯电池的装配图；

图5为实施例2和对比例1提供的锂亚硫酰氯电池在100mA横放状态下的放电曲线对比图；

图6为实施例2和对比例1提供的锂亚硫酰氯电池在100mA竖放状态下的放电曲线对比图；

图7为实施例3和对比例1提供的锂亚硫酰氯电池在35mA横放状态下的放电曲线对比图；

图8为实施例3和对比例1提供的锂亚硫酰氯电池在100mA竖放状态下的放电曲线对比图。

其中，1-钢壳；2-玻璃纤维底膜；3-聚四氟乙烯底膜；4-锂带；5-支撑体；51-支撑条；52-定位件；53-夹持部；54-支撑环；6-集流网；7-边膜；8-环状顶膜；9-碗状顶膜；10-盖阻盖板；11-盖阻极柱；12-盖阻玻璃封；13-极耳；14-正极柱。

具体实施方式

需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在一个具体实施方式中，本发明提供了一种锂亚硫酰氯电池，所述的锂亚硫酰氯电池如图1所示，包括钢壳1，所述钢壳1内部同轴设置有轴向贯通的正极柱14，正极柱14为碳正极，紧贴正极柱14贯通区域的内侧环面插入环状结构的集流网6。紧贴钢壳1内壁设置有锂带4，正极柱14和锂带4之间设置有边膜7。

正极柱14底面贴近钢壳1底面，钢壳1底面与正极柱14底面之间由下至上依次层叠设置有玻璃纤维底膜2和聚四氟乙烯底膜3。正极柱14顶面与钢壳1开口之间的钢壳1空腔内填充电解液。集流网6与正极柱14等高，集流网6的外侧环面周长大于正极柱14内侧环面周长，进一步地，集流网6外侧环面周长比正极柱14内侧环面周长大0.5～1.5mm。集流网6的材质为镍。正极柱14顶面低于锂带4顶面，进一步地，正极柱14顶面比锂带4顶面低0.3～0.8mm。

集流网6内部设置有支撑件，支撑件用于内撑固定集流网6，集流网6在支撑件的内撑下紧贴正极柱14的内侧环面。具体地，支撑件如图2和图3所示，包括支撑环54，支撑环54插入集流网6靠近钢壳1开口一端。支撑环54底面上沿集流网6内壁竖直设置有至少两根支撑条51，支撑条51的长度小于正极柱14的高度，支撑条51紧贴集流网6内壁。支撑条51为弧面条形结构，支撑条51的弧度与集流网6内壁弧度相匹配，支撑条51的弧面宽度为支撑环54外周环面周长的3～8％。支撑环54上开设缺口，缺口的弧面长度为支撑环54周长的5～10％。缺口两侧朝支撑环54圆心处向内弯折形成夹持部53(如图2所示)。支撑环54的顶面沿外周面设置有至少两个定位件52，定位件52沿支撑环54的径向向外延展并搭架于正极柱14上，用于固定支撑支撑环54。定位件52远端与支撑环54圆心之间的距离小于正极柱14外周面半径。支撑件为一体成型，支撑件为不锈钢材料。

正极柱14顶面设置有封装件，封装件用于固定正极柱14。具体地，封装件包括贴设于正极柱14环形顶面的环状顶膜8。环状顶膜8上设置有桶形结构的碗状顶膜9，碗状顶膜9的环形外壁紧贴边膜7，定位件52夹设于环状顶膜8表面与碗状顶膜9底面之间。碗状顶膜9底面开设通孔。

钢壳1开口处设置有盖阻盖板10，盖阻盖板10用于封堵钢壳1开口。盖阻盖板10上开设通孔，锂亚硫酰氯电池还包括盖阻极柱11，盖阻极柱11穿过盖阻通孔，部分伸入钢壳1内部。盖阻盖板10上的通孔处设置有玻璃封12，玻璃封12用于密封通孔与盖阻极柱11之间的空隙。盖阻极柱11位于钢壳1内部的一端连接极耳13一端，极耳13的另一端穿过碗状顶膜9上开设的通孔后连接支撑件。盖阻极柱11与极耳13的连接方式为焊接，极耳13与支撑件的连接方式为焊接。

在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种上述锂亚硫酰氯电池的装配方法，所述的装配方法如图4所示，具体包括如下步骤：

(Ⅰ)正极丸粒压实成型得到轴向贯通的正极柱14，正极柱14的压实密度为0.22～0.25g/cm³，锂带4放入钢壳1内并沿钢壳1内壁滚压成型，紧贴锂带4放入边膜7；

(Ⅱ)在钢壳1底面依次层叠放入玻璃纤维底膜2和聚四氟乙烯底膜3，然后放入步骤(Ⅰ)得到的正极柱14，在正极柱14的环形顶面放入环形顶膜；

(Ⅲ)集流网6卷绕后插入正极柱14的轴向贯通区域(Ⅳ)夹住支撑环54缺口处的夹持部53，使支撑环54的半径缩减到小于集流体半径，随后将支撑件插入集流网6内部，完全插入后松开夹持部53，支撑环54半径回复至初始状态，集流网6在支撑环54和支撑条51的内撑下紧贴正极柱14的内侧环面，定位件52搭架于环形顶膜的上表面，支撑体5与极耳13一端焊接；

(Ⅴ)在定位件52上放入碗状顶膜9，碗状顶膜9的环形外壁紧贴边膜7，极耳13另一端穿过碗状顶膜9的通孔后与盖阻极柱11焊接，注入电解液后封盖。

其中，步骤(Ⅴ)中，所述的电解液采用如下方法制备得到：

(1)在露点温度低于-35℃的干燥环境下，取锂盐LiAlCl₄置于干燥容器内；

(2)向锂盐LiAlCl₄中通入SO₂气体，随后静置8h；

(3)将精馏提纯过的SOCl₂加入到通完SO₂后的锂盐产物中，再加入锂片，制得电解液，加入锂片质量为LiAlCl₄的0.2wt％。

实施例1

本实施例提供了一种锂亚硫酰氯电池，基于具体实施方式提供的锂亚硫酰氯电池。

其中，集流网6、正极柱14和锂带4之间的尺寸关系具体如下：

集流网6外侧环面周长比正极柱14内侧环面周长大0.5mm，正极柱14顶面比锂带4顶面低0.3mm。

支撑件5的结构具体如下：

支撑环54底面上沿集流网6内壁竖直设置有两根对称分布的支撑条51，支撑条51的弧面宽度为支撑环54外周环面周长的3％。支撑环54上的缺口弧面长度为支撑环54周长的5％。支撑环54上设置有两个对称分布的定位件52。

采用具体实施方式提供的装配方法制备上述锂亚硫酰氯电池，其中，正极柱14的压实密度为0.22g/cm³。

实施例2

本实施例提供了一种锂亚硫酰氯电池，基于具体实施方式提供的锂亚硫酰氯电池。

其中，集流网6、正极柱14和锂带4之间的尺寸关系具体如下：

集流网6外侧环面周长比正极柱14内侧环面周长大1mm。正极柱14顶面比锂带4顶面低0.5mm。

支撑件5的结构具体如下：

支撑环54底面上沿集流网6内壁竖直设置有三根等距分布的支撑条51，支撑条51的弧面宽度为支撑环54外周环面周长的5％。支撑环54上的缺口弧面长度为支撑环54周长的7％。支撑环54上设置有三个等距分布的定位件52，相邻两个定位件52的轴线夹角为120°。

采用具体实施方式提供的装配方法制备上述锂亚硫酰氯电池，其中，正极柱14的压实密度为0.23g/cm³。

分别在竖放状态和横放状态下，对制备得到的锂亚硫酰氯电池进行恒流放电，得到的放电曲线如图5和图6所示，其中图5为横放状态下的100mA恒流放电，图6为竖放状态下的100mA恒流放电。

实施例3

本实施例提供了一种锂亚硫酰氯电池，基于具体实施方式提供的锂亚硫酰氯电池。

其中，集流网6、正极柱14和锂带4之间的尺寸关系具体如下：

集流网6外侧环面周长比正极柱14内侧环面周长大1.5mm。正极柱14顶面比锂带4顶面低0.8mm。

支撑件5的结构具体如下：

支撑环54底面上沿集流网6内壁竖直设置有四根等距支撑条51，支撑条51的弧面宽度为支撑环54外周环面周长的8％。支撑环54上的缺口弧面长度为支撑环54周长的10％。支撑环54上设置有四个等距分布的定位件52，相邻两个定位件52的轴线夹角为90°。

采用具体实施方式提供的装配方法制备上述锂亚硫酰氯电池，其中，正极柱14的压实密度为0.25g/cm³。

分别在竖放状态和横放状态下，对制备得到的锂亚硫酰氯电池进行恒流放电，得到的放电曲线如图7和图8所示，其中图7为横放状态下的35mA恒流放电，图8为竖放状态下的35mA恒流放电。

对比例1

本对比例提供了一种市售的ER34615型锂亚硫酰氯电池，分别在竖放状态和横放状态下，对其进行恒流放电测试，得到的放电曲线如图5、图6、图7和图8所示，其中图5为横放状态下的100mA恒流放电，图6为竖放状态下的100mA恒流放电，图7为横放状态下的35mA恒流放电，图8为竖放状态下的35mA恒流放电。

由图5、图6、图7和图8可以看出，本发明实施例中提供的锂亚硫酰氯电池无论横放还是竖放，其电池容量均优于对比例1，特别在横放状态下，电池容量的提升尤为明显。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种锂亚硫酰氯电池，其特征在于，所述的锂亚硫酰氯电池包括钢壳，所述钢壳内部同轴设置有轴向贯通的正极柱，紧贴所述正极柱贯通区域的内侧环面插入环状结构的集流网。

2.根据权利要求1所述的锂亚硫酰氯电池，其特征在于，紧贴所述钢壳内壁设置有锂带，所述的正极柱和锂带之间设置有边膜；

优选地，所述的正极柱底面贴近钢壳底面，所述的正极柱顶面与钢壳开口之间的钢壳空腔内填充电解液；

优选地，所述的集流网与正极柱等高；

优选地，所述的集流网的外侧环面周长大于正极柱内侧环面周长；

优选地，所述的集流网外侧环面周长比正极柱内侧环面周长大0.5～1.5mm；

优选地，所述的集流网的材质为镍；

优选地，所述的正极柱顶面低于锂带顶面；

优选地，所述的正极柱顶面比锂带顶面低0.3～0.8mm。

3.根据权利要求1或2所述的锂亚硫酰氯电池，其特征在于，所述的集流网内部设置有支撑件，所述的支撑件用于内撑固定所述的集流网，所述的集流网在支撑件的内撑下紧贴所述正极柱的内侧环面；

优选地，所述的支撑件包括支撑环，所述支撑环插入集流网靠近钢壳开口一端；

优选地，所述的支撑环底面上沿集流网内壁竖直设置有至少两根支撑条，所述的支撑条紧贴所述的集流网内壁；

优选地，所述的支撑环上设置三根支撑条，所述的三根支撑条在支撑环底面周向上等距分布；

优选地，所述的支撑条为弧面条形结构，所述的支撑条的弧度与集流网内壁弧度相匹配；

优选地，所述的支撑环上开设缺口；

优选地，所述的缺口的弧面长度为支撑环周长的5～10％；

优选地，所述缺口两侧朝支撑环圆心处向内弯折形成夹持部；

优选地，所述的支撑条的弧面宽度为支撑环外周环面周长的3～8％；

优选地，所述的支撑条的长度小于正极柱的高度；

优选地，所述的支撑环的顶面沿外周面设置有至少两个定位件，所述的定位件沿支撑环的径向向外延展并搭架于正极柱上，用于固定支撑所述的支撑环；

优选地，所述的支撑环上设置有三个定位件，所述的定位件在支撑环圆周上等距分布；

优选地，所述的定位件远端与支撑环圆心之间的距离小于正极柱外周面半径；

优选地，所述的支撑件为一体成型；

优选地，所述的支撑件为不锈钢材料。

4.根据权利要求1-3任一项所述的锂亚硫酰氯电池，其特征在于，所述的正极柱顶面设置有封装件，所述的封装件用于固定所述的正极柱；

优选地，所述的封装件包括贴设于所述正极柱环形顶面的环状顶膜；

优选地，所述的顶膜上设置有桶形结构的碗状顶膜，所述碗状顶膜的环形外壁紧贴所述的边膜；

优选地，所述的定位件夹设于环状顶膜表面与碗状顶膜底面之间；

优选地，所述的碗状顶膜底面开设通孔。

5.根据权利要求1-4任一项所述的锂亚硫酰氯电池，其特征在于，所述的钢壳开口处设置有盖阻盖板，所述的盖阻盖板用于封堵所述钢壳开口；

优选地，所述的盖阻盖板上开设通孔，所述的锂亚硫酰氯电池还包括盖阻极柱，所述的盖阻极柱穿过盖阻盖板通孔，部分伸入钢壳内部；

优选地，所述的盖阻盖板上的通孔处设置有玻璃封，所述的玻璃封用于密封通孔与盖阻极柱之间的空隙；

优选地，所述的盖阻极柱位于钢壳内部的一端连接极耳一端，极耳的另一端穿过碗状顶膜上开设的通孔后连接所述的支撑件；

优选地，所述的盖阻极柱与极耳的连接方式为焊接；

优选地，所述的极耳与支撑件的连接方式为焊接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的锂亚硫酰氯电池，其特征在于，所述的正极柱为碳正极；

优选地，所述钢壳底面与正极柱底面之间由下至上依次层叠设置有玻璃纤维底膜和聚四氟乙烯底膜。

7.一种权利要求1-6任一项所述的锂亚硫酰氯电池的装配方法，其特征在于，所述的装配方法包括：

正极丸粒压实成型得到轴向贯通的正极柱，集流网卷绕后插入正极柱的轴向贯通区域，待集流网自然展开后，滚压至正极柱的内侧环面。

8.根据权利要求7所述的装配方法，其特征在于，所述的装配方法具体包括如下步骤：

(Ⅰ)正极丸粒压实成型得到轴向贯通的正极柱，锂带放入钢壳内并沿钢壳内壁滚压成型，紧贴锂带放入边膜；

(Ⅱ)在钢壳底面依次层叠放入玻璃纤维底膜和聚四氟乙烯底膜，然后放入步骤(Ⅰ)得到的正极柱，在正极柱的环形顶面放入环形顶膜；

(Ⅲ)集流网卷绕后插入正极柱的轴向贯通区域，待集流网自然展开紧贴正极柱内侧环面后，滚压至正极柱的内侧环面上；

(Ⅳ)向集流网内沿轴向插入支撑体，集流网在支撑环和支撑条的内撑下紧贴正极柱的内侧环面，定位件搭架于环形顶膜的上表面，支撑体与极耳一端焊接；

(Ⅴ)在定位件上放入碗状顶膜，碗状顶膜的环形外壁紧贴边膜放置，极耳另一端穿过碗状顶膜的通孔后与盖阻极柱焊接，注入电解液后封盖。

9.根据权利要求8所述的装配方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中正极丸粒压实后得到的正极柱的密度为0.22～0.25g/cm³。

10.根据权利要求8或9所述的装配方法，其特征在于，步骤(Ⅳ)中，所述支撑体的插入方式为：

夹住支撑环缺口处的夹持部，使支撑环的半径缩减到小于集流体半径，随后将支撑件插入集流网内部，完全插入后松开夹持部，支撑环半径回复至初始状态。

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