CN201226365Y - 锂电池蜂窝状阴极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池蜂窝状阴极，它包括阴极柱，阴极柱上设有电解液流通通道孔或孔道。本实用新型是针对普通阴极载体自身储存电解液性能差，反应过程中输送电解液困难，利用率低的缺点，在阴极挤出成型时通过成孔模具形成一定形状和大小的孔道，或利用含碳单元物粒之间形成电解液流通通道孔道，使电解液能在整个阴极柱中流动，从而可以让阴极载体充分发挥效能，并提高电液利用率。

Description

锂电池蜂窝状阴极

技术领域

本实用新型属于柱式锂电池，具体涉及一种柱式锂电池的阴极柱。

背景技术

液体阴极锂电池包括锂亚硫酰氯(Li/SOCl₂)、锂二氧化硫(Li/SO₂)和锂硫酰氯(Li/SO₂Cl)电池等，具有比能量高、功率大、低温性能好等优点，在军事、工业和民用领域均有较广泛的应用。与固体阴极电池不同的是，液体阴极锂电池的正极活性物质还同时充当电解液发挥作用，其还原反应主要发生在具有一定催化活性的多孔阴极载体上，反应产物则沉积在多孔阴极载体的表面及其孔隙内部，因而阴极的结构设计应能满足良好的离子传质条件和电子导电性，以保证锂电池具有优良的电性能。对于锂亚硫酰氯电池，放电反应进行时，放电产物会首先沉积在阴极载体孔隙入口处，同时，随放电深度增加，阴极载体会逐步收缩变硬，因而不利于电解液传质，电化学极化明显增大直至电池衰竭。中国专利公开号CN1649194，公开日2005年8月3日，发明名称为《一种锂亚硫酰氯电池的阴极载体》的专利申请，公开了一种孔隙丰富、吸液效果相对较好的阴极载体制作方法。但此方法仅从正极粉料物的配料、和粉及烧结工艺等方面提出改进方案，忽视了正极成型结构的重要性，特别是电解液传输通道的设计，因而阴极载体和电液的利用率会相对较低。在能量型锂亚硫酰氯电池中经常出现的异常是，放电衰竭后解剖发现阴极柱体分为两部分，下部分完全变硬，而上部分则偏软，并没有得到充分利用。其原因是下部分由于浸泡在电解液中，供液充分，可以完全发挥作用，但柱体上部分除自身吸取部分电解液之外，还需要依靠柱体吸取并传输更多的电液，但由于下部分反应充分，孔道被反应产物堵塞，造成电液向上输送困难，造成电池过早衰竭，放电容量偏低，因而有人提议将电池横置放电或者增加电液量，但这都只是治标不治本之法。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池蜂窝状阴极，以克服上述阴极载体的缺陷。

本实用新型的技术方案为：锂电池蜂窝状阴极，它包括阴极柱，阴极柱上设有电解液流通通道孔或孔道。

所述电解液流通通道孔为轴向孔。

电解液流通通道孔由沿圆周均匀分布孔组成或为单一孔。

本实用新型是针对普通阴极载体自身储存电解液性能差，反应过程中输送电解液困难，利用率低的缺点，在阴极挤出成型时通过成孔模具形成一定形状和大小的孔道，或利用含碳单元物粒之间形成电解液流通通道孔道，使电解液能在整个阴极柱中流动，从而可以让阴极载体充分发挥效能，并提高电液利用率。

附图说明

图1锂电池蜂窝状阴极轴向孔道示意图。

图2锂电池蜂窝状阴极俯视示意图。

图3含碳单元物粒之间形成电解液流通孔道示意图。

图4含碳单元物粒之间形成电解液流通孔道截面示意图

具体实施方式

如图1所示，锂电池蜂窝状阴极柱1它是1/2AA能量型锂亚硫酰氯电池阴极载体，它采用粉料按乙炔黑、电解铜粉、聚四氟乙烯乳液和异丙醇重量比8:1:1:48进行混料，充分混匀后将浆料放入挤出机中，在挤出机挤出口部位安装碳包成型和成孔模具，将挤出的湿态碳包整齐码放在干净的托盘中晾置约一小时后，再放入60℃烘箱中烘干，然后以200-300℃烧结25-30分钟，即可成型。它是圆柱形，在其轴向沿圆周设有5个电解液流通通道孔2。电解液流通通道孔2的截面为圆形(如图2所示)。电解液流通通道孔2的截面还可以为圆形、椭圆形、方形、三角形、星形、六角形及多边形中的一种或几种组合。电解液流通通道孔2还可以是单一孔或由中心孔和沿圆周均匀分布孔组成。阴极柱1的截面可以是椭圆形、方形、三角形、星形、六角形及多边形中的一种。

如图3所示，它是将正极粉料按乙炔黑、电解铜粉、聚四氟乙烯乳液、去离子水和异丙醇重量比18:2:1:4:5进行混料。采用机械造粒方法，制作成粒径0.1-2.0mm的颗粒，摊放在干净的托盘中晾置约一小时后，再放入60-100℃烘箱中烘干。然后按每只C型锂亚硫酰氯能量型电池称取1.8-2.0g颗粒状粉料，将其装入内径Φ为19-19.5mm，高度h为34mm的圆筒型模具中挤压成型，最后以200-300℃烧结25-30分钟得到的阴极柱3，挤压模具内设置有外径为5mm的不锈钢杆，挤压成型后颗粒4之间可以形成孔道5，如图4所示。颗粒4的形状为颗粒状、块状、片状、丝状、带状、球形、针形中的任一种或几种形状组合。

Claims (7)

1、一种锂电池蜂窝状阴极，它包括阴极柱，其特征在于阴极柱上设有电解液流通通道孔或孔道。

2、如权利要求1所述锂电池蜂窝状阴极，其特征在于所述电解液流通通道孔为轴向孔。

2、如权利要求1所述锂电池蜂窝状阴极，其特征在于所述电解液流通通道孔由沿圆周均匀分布孔组成。

3、如权利要求1所述锂电池蜂窝状阴极，其特征在于所述电解液流通通道孔为单一孔。

4、如权利要求1所述锂电池蜂窝状阴极，其特征在于所述电解液流通通道孔由中心孔和沿圆周均匀分布孔组成。

5、如权利要求1或2或3或4所述锂电池蜂窝状阴极，其特征在于所述电解液流通通道孔的截面为圆形、椭圆形、方形、三角形、星形、六角形及多边形中的一种或几种组合。

6、如权利要求1所述锂电池蜂窝状阴极，其特征在于所述阴极柱由颗粒状、块状、片状、丝状、带状、球形、针形中的任一种或几种形状的正极颗粒物组成，正极颗粒物之间形成电解液流通孔道。

7、如权利要求6所述锂电池蜂窝状阴极，其特征在于所述正极颗粒物粒径0.1-2.0mm。

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