CN201773903U - 一种扣式锂电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种扣式锂电池，包括负极、正极、隔膜、正负极外壳，其中隔膜设置在负极和正极之间，所述正极一侧设有隔膜，相对侧被集流体包覆，所述正极外侧设有金属环，所述金属环和集流体为一体设置，形成环网一体化正极环。该扣式锂电池放电均匀性和较高的放电平台，正负极活性物的利用率大为提升，电池容量增加。

Description

一种扣式锂电池 
技术领域
本实用新型涉及到电池领域，特别是涉及到扣式锂电池及其制备方法。 
背景技术
扣式锂电池是一种新型的化学电源，作为化学电源的主要生力军，其市场前景极为广泛，可做动力电源和记忆电源。作为动力电源，锂电池在医疗产品、遥控技术方面的应用越来越多；作为记忆电源，已广泛应用在电脑主板等领域。尤其是，锂电池已被推广使用在RFID上，随着RFID技术的发展，其应用范围将极为广阔。但是，在这些领域应用的扣式锂电池，其电性能要求更高，它需要锂电池有更好的“功率性放电特性、稳定的放电平台及更高的容量”。 
如图1所示，一般扣式电池包括负极外壳、负极集流体、负极、隔膜、密封胶圈、正极、正极集流体、正极外壳；其中正负极和外壳之间都有一个集流体。 
图1：原有的扣式锂电池技术，其正极结构的型式。 
图2：仅有集流体的正极：正极嵌入不锈钢网或正极外壳涂导电胶仅作为集流体作用。 
图2a：通用型正极，其上不锈钢网作为集流体，压入正极粉内的纵横金属网络增加了集流面积和导电性能。 
图2b：在图2a基础上，不锈钢集流网压成波浪纹以增加集流面积。 
图2c：电池正极上无集流体，在正极外壳内壁上涂上导电胶，达到集流作用。因封口时字壳平面易形成弧，导致外壳与正极接触不良。 
图2d：正极与图2c相同，而在正极壳内壁上点焊上金属片，并涂上导电胶，以补偿图2c的变形缺陷。 
图3：环固正极：环状的正极环起防止正极径向膨胀作用，不锈钢网起集 流体作用。是一种简单结合的正极。 
电池在电化学反应过程中，锂离子嵌入正极晶体时，正极会产生膨胀，其轴向膨胀能保持正负极紧密接触，是电池放电过程中所必需的，但正极产生的径向膨胀，使正极卡在径向方向，致使正极与负极不能良好接触，电池容量不能完全释放出来。由此，有些电池厂商在正极粉饼上加设了各种“正极环”，保证电池在放电过程正极不产生径向膨胀。这种正极，称之为“环固正极”。其结构型式有图3所示四种： 
图3a：戒指环正极 
图3b：通孔环正极 
图3c：承压环正极 
图3d：密封环正极 
上述八种结构的正极，由于其结构特点，表现其作用是分离的或集流效果或环固作用，所生产的电池其电性能无法完全满足“功率性放电特性、稳定的放电平台及更高的容量”的要求；而且制造工序复杂、成本高、效率低，难以满足新领域应用需求。 
实用新型内容
本实用新型目的旨在提供一种扣式锂电池及其制备方法，该扣式锂电池放电均匀性和较高的放电平台，正负极活性物的利用率大为提升，电池容量增加。 
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种扣式锂电池，包括负极、正极、隔膜、正负极外壳，其中隔膜设置在负极和正极之间，所述正极一侧设有隔膜，相对侧被集流体包覆，所述正极外侧设有金属环，所述金属环和集流体为一体设置，形成环网一体化正极环。 
所述一种扣式锂电池，其环网一体化正极环底部设置凹凸点。 
所述一种扣式锂电池，其环网一体化正极环底部设置凹凸点，其形状为圆形、方形。 
所述一种扣式锂电池，其环网一体化正极环底部设置通孔，通孔形成开裂状毛刺。
所述一种扣式锂电池，其环网一体化正极环内侧涂有导电胶。 
所述一种扣式锂电池，其环网一体化正极环压出波浪纹或环状环纹的形状。 
所述一种扣式锂电池，其环网一体化正极环所用的金属为不锈钢、不锈铁、镍、铝等金属导体。 
所述一种扣式锂电池，其环网一体化正极环所用的金属材料厚度为0.02～1.0mm。 
该扣式锂电池是一种创造性正极结构型式，可以称之为“环网一体化正极”，包覆正极粉饼的环称之为“环网一体化正极环”，为一体设计，它既起到集流体的作用，又起到防止电池放电过程中正极径向膨胀，引导正极只作轴向膨胀，从而保证正负极在放电过程中紧密接触的作用。集流效果的明显增加，导致锂电池功率性放电性能的提高；环固正极后，限制了正极在电化学反应过程中的径向膨胀，使正负极在整个放电的电化学反应过程中，始终保持紧密接触，保证了放电均匀性和较高的放电平台；同时，正负极活性物的利用率大为提升，电池容量也随之增加。 
该扣式锂电池的“环网一体化正极环”既是正极集流体又起固环作用；在“环网一体化正极环”压出波浪纹或环状环纹等增加集流效果的形状。 
该扣式锂电池，除提高了扣式电池的电性能，更适应市场需求外；对电池的制造过程尤其在实现自动化方面提供了便利条件。如电池厚度低于1.6mm的薄型电池，原有技术制造的正极片破损率和效率低，装配实现自动化也困难；而用本专利来制造的正极片极易实现自动化且效率高、破损少，装配时也极易实现自动化。另一方面，本实用新型可提高材料的综合利用，大大降低电池成本。 
附图说明
图1现有扣式锂电池结构图； 
图2a现有技术通用型仅有集流体的正极示意图； 
图2b现有技术仅有集流体不锈钢集流网压成波浪纹的正极示意图； 
图2c现有技术电池正极上无集流体示意图； 
图2d现有技术电池正极上无集流体示意图； 
图3a现有技术环固正极的戒指环正极示意图；
图3b现有技术环固正极的通孔环正极示意图； 
图3c现有技术环固正极的承压环正极示意图； 
图3d现有技术环固正极的密封环正极示意图； 
图4本实用新型实施例结构示意图； 
图5a本实用新型实施例示意图； 
图5b本实用新型实施例示意图； 
图5c本实用新型实施例示意图； 
图5d本实用新型实施例示意图； 
图5e本实用新型实施例示意图； 
图5f本实用新型实施例示意图。 
具体实施方式
如图4所示，一种扣式锂电池，包括负极外壳401、负极集流体402、负极403、正极406、隔膜404、密封胶圈405、环网一体化正极环407、正极外壳408，负极403和负极外壳401之间设置有负极集流体402，正极406和正极外壳408之间设置有环网一体化正极环407，其中隔膜404设置在负极403和正极406之间，所述正极406一侧设有隔膜404，相对侧被集流体包覆，所述正极外侧设有金属环，所述金属环和集流体为一体设置，形成环网一体化 正极环407。该扣式锂电池是一种创造性正极结构型式，称之为“环网一体化正极”，包覆正极粉饼的环称之为“环网一体化正极环”，为一体设计，它既起到集流体的作用，又起到防止电池放电过程中正极径向膨胀，引导正极只作轴向膨胀，从而保证正负极在放电过程中紧密接触的作用。所述一种扣式锂电池，其环网一体化正极407环底部设置凹凸点，其形状为圆形、方形。其环网一体化正极407环底部也可以设置通孔，通孔形成开裂状毛刺。 
一种扣式锂电池，包括负极外壳401、负极集流体402、负极403、正极406、隔膜404、密封胶圈405、环网一体化正极环407、正极外壳408，负极403和负极外壳401之间设置有负极集流体402，正极406和正极外壳408之间设置有环网一体化正极环407，其中隔膜404设置在负极403和正极406之间，所述正极406一侧设有隔膜404，相对侧被集流体包覆，所述正极外侧设有金属环，所述金属环和集流体为一体设置，形成环网一体化正极环407。该扣式锂电池是一种创造性正极结构型式，称之为“环网一体化正极”，包覆正极粉饼的环称之为“环网一体化正极环”，为一体设计，它既起到集流体的作用，又起到防止电池放电过程中正极径向膨胀，引导正极只作轴向膨胀，从而保证正负极在放电过程中紧密接触的作用。其环网一体化正极环407内侧涂有导电胶。其环网一体化正极环407压出波浪纹或环状环纹的形状。其环网一体化正极环407所用的金属为不锈钢、不锈铁、镍、铝等金属导体。其环网一体化正极环所用的金属材料厚度为0.02～1.0mm。 
如图5a所述是一种环网复合的结构示意图，一种扣式锂电池包括正极环501、正极网502和正极503，其中正极503设置有正极环501；正极503一侧设置正极网502，其中正极环501和正极网502为一体设置，正极环501和正极网502一体化设置成环网一体化正极环407。 
如图5b所述是一种环网复合加导电胶的结构示意图，一种扣式锂电池包括正极环501、正极网502和正极503，其中正极503设置有正极环501；正极503一侧设置正极网502，其中正极环501和正极网502为一体设置，在正极网502上涂上一层导电胶504，正极环501和正极网502一体化设置成环网 一体化正极环407。 
如图5c所述是一种环网复合加导电胶的结构示意图，一种扣式锂电池包括正极环501、正极网502和正极503，其中正极503设置有正极环501；正极503一侧设置正极网502，其中正极环501和正极网502为一体设置，在正极网502上涂上一层导电胶504，正极环501和正极网502一体化设置成环网一体化正极环407，同时将环网一体化正极407环压成波浪纹形状。 
如图5d所述是一种环网复合的结构示意图，一种扣式锂电池包括正极环501为针孔正极环501、正极网502和正极503，其中正极503设置有针孔正极环501；正极503一侧设置正极网502，其中针孔正极环501和正极网502为一体设置，针孔正极环501和正极网502一体化设置成环网一体化正极环407。 
如图5e所述是一种环网复合的结构示意图，一种扣式锂电池包括正极环501为针孔正极环501、正极网502和正极503，其中正极503设置有针孔正极环501；正极503一侧设置正极网502，在正极网502上涂上一层导电胶504，其中针孔正极环501和正极网502为一体设置，针孔正极环501和正极网502一体化设置成环网一体化正极环407。 
如图5f所述是一种环网复合的结构示意图，一种扣式锂电池包括正极环501为针孔正极环501、正极网502和正极503，其中正极503设置有针孔正极环501；正极503一侧设置正极网502，在正极网502上涂上一层导电胶504，其中针孔正极环501和正极网502为一体设置，针孔正极环501和正极网502一体化设置成环网一体化正极环407，同时将环网一体化正极407环压成波浪纹形状。 
本实用新型所实施的正极称之为“环网一体化正极”，包括正极粉饼和“环网一体化正极环”。“环网一体化正极环”它既起到正极集流体的作用，又起到防止电池放电过程中正极径向膨胀，引导正极只作轴向膨胀，从而保证正负极在放电过程中紧密接触；而且，其集流效果明显优于原有技术集流体。“环网一体化正极环”包覆正极粉饼，“环网一体化正极”涂有导电胶侧与正极外 壳紧密接触，另一侧与隔膜接触。 
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。 

Claims (8)

1.一种扣式锂电池，包括负极、正极、隔膜、正负极外壳，其中隔膜设置在负极和正极之间，其特征在于，所述正极一侧设有隔膜，相对侧被集流体包覆，所述正极外侧设有金属环，所述金属环和集流体为一体设置，形成环网一体化正极环。
2.根据权利要求1所述一种扣式锂电池，其特征在于，所述环网一体化正极环底部设置凹凸点。
3.根据权利要求2所述一种扣式锂电池，其特征在于，所述环网一体化正极环底部设置凹凸点，其形状为圆形、方形。
4.根据权利要求1所述一种扣式锂电池，其特征在于，所述环网一体化正极环底部设置通孔，通孔形成开裂状毛刺。
5.根据权利要求1所述一种扣式锂电池，其特征在于，所述环网一体化正极环内侧涂有导电胶。
6.根据权利要求1所述一种扣式锂电池，其特征在于，所述环网一体化正极环压出波浪纹或环状环纹的形状。
7.根据权利要求1所述一种扣式锂电池，其特征在于，所述环网一体化正极环所用的金属为不锈钢、不锈铁、镍、铝等金属导体。
8.根据权利要求7所述一种扣式锂电池，其特征在于，所述环网一体化正极环所用的金属材料厚度为0.02～1.0mm。
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