CN203644895U - 一种水体系金属锂电池 - Google Patents

一种水体系金属锂电池 Download PDF

Info

Publication number
CN203644895U
CN203644895U CN201320789998.9U CN201320789998U CN203644895U CN 203644895 U CN203644895 U CN 203644895U CN 201320789998 U CN201320789998 U CN 201320789998U CN 203644895 U CN203644895 U CN 203644895U
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
micro
battery
water system
metal lithium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201320789998.9U
Other languages
English (en)
Inventor
徐志彬
桑林
郝明明
孙文彬
丁飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 18 Research Institute
Original Assignee
CETC 18 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 18 Research Institute filed Critical CETC 18 Research Institute
Priority to CN201320789998.9U priority Critical patent/CN203644895U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203644895U publication Critical patent/CN203644895U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种水体系金属锂电池，包括密封封装在铝塑膜和微晶玻璃陶瓷电解质片之间的金属锂，所述铝塑膜和微晶玻璃陶瓷电解质片通过热熔胶密封封装，其特征在于：所述微晶玻璃陶瓷电解质片靠近四周的一面上制有金属过渡层；所述金属过渡层为钛层。本实用新型通过在微晶玻璃陶瓷电解质片靠近边缘周围的一面上制有一层钛作为金属过渡层，有效防止了有机电解液和水系电解液长时间浸泡条件下金属过渡层与微晶玻璃陶瓷电解质片发生脱离的现象，避免了因密封界面脱离造成的电池泄露，保证电池长时间稳定存储及放电，大大调高了水体系金属锂电池的安全性。

Description

一种水体系金属锂电池
技术领域
本实用新型属于锂电池材料技术领域，特别是涉及一种水体系金属锂电池。
背景技术
一种水体系金属锂电池作为可长期储备并具有更高比能量和比功率潜力的电化学体系而成为锂系列电池研发的一个新兴的重要方向。一种水体系金属锂电池的理论比能量远高于传统的化学电源体系，是常规锂电池能量的十倍以上。因金属锂很容易被水腐蚀析氢，造成容量的损失和安全隐患，目前的一种水体系金属锂电池主要采用微晶玻璃陶瓷电解质片来保护金属锂。微晶玻璃陶瓷电解质片是电子绝缘体，但是能够在电场作用下实现锂离子的传导，由于膜层本身结构致密，因此它能够完全阻挡水分子的穿透，避免水直接接触到金属锂的表面发生析氢放热反应。
目前，常规封装一种水体系金属锂电池的方法大多通过热熔胶封装微晶玻璃陶瓷电解质片，由于微晶玻璃陶瓷电解质片与热熔胶长时间处于有机电解液和水系电解液环境下会在界面发生脱离，这样电池在长时间储存及放电过程中从会有泄露失效甚至发生爆炸的危险。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种有效防止电池密封界面脱离造成电池泄露，保证电池长时间储存安全的一种水体系金属锂电池。
本实用新型包括如下技术方案：
一种水体系金属锂电池，包括密封封装在铝塑膜和微晶玻璃陶瓷电解质片之间的金属锂，所述铝塑膜和微晶玻璃陶瓷电解质片通过热熔胶密封封装，其特点是：所述微晶玻璃陶瓷电解质片靠近四周的一面上制有金属过渡层。
本实用新型还可以采用如下技术措施：
所述金属过渡层为钛层。
所述金属过渡层为当所述微晶玻璃陶瓷片尺寸为20×20×0.5mm时，金属过渡层为宽度2mm、厚度500nm。
本实用新型具有的优点和积极效果：
本实用新型通过在微晶玻璃陶瓷电解质片靠近边缘周围的一面上制有一层钛作为金属过渡层，有效防止了有机电解液和水系电解液长时间浸泡条件下金属过渡层与微晶玻璃陶瓷电解质片发生脱离的现象，避免了因密封界面脱离造成的电池泄露，保证电池长时间稳定存储及放电，大大调高了水体系金属锂电池的安全性。
附图说明
图1是本实用新型一种水体系金属锂电池结构示意图。
图中：1-铝塑膜，2-热熔胶，3-金属过渡层，4-微晶玻璃陶瓷电解质片，5-金属锂。
具体实施方式
为能进一步公开本实用新型的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图进行详细说明如下。
一种水体系金属锂电池，包括密封封装在铝塑膜和微晶玻璃陶瓷电解质片之间的金属锂，所述铝塑膜和微晶玻璃陶瓷电解质片通过热熔胶密封封装，其特点是：所述微晶玻璃陶瓷电解质片靠近四周的一面上制有金属过渡层。
所述金属过渡层为钛层。
所述金属过渡层为当所述微晶玻璃陶瓷片尺寸为20×20×0.5mm时，金属过渡层为宽度2mm、厚度500nm。
本实用新型一种水体系金属锂电池的制作过程
1.取用尺寸为20×20mm，厚0.5mm的微晶玻璃陶瓷电解质片4，使用精密研磨抛光机，抛光砂纸7000目，抛光转速110rpm，抛光时间20min，对微晶玻璃陶瓷电解质片进行抛光处理；
2.抛光完成后，将微晶玻璃陶瓷电解质片置于超声波清洗机中用丙酮超声浸泡处理20min，除去微晶玻璃陶瓷电解质片的表面油污；取出晾干后放入浓H2SO4+K2Cr2O7洗液中浸泡10min，完成后使用去离子水超声清洗5次，每次超声清洗的时间为10min；将清洗后的微晶玻璃陶瓷电解质片放入真空干燥箱70℃干燥10h，完成微晶玻璃陶瓷电解质片的预处理过程；
3.采用SP-3磁控溅射设备，本底真空抽至3×10-3，溅射气压1pa，溅射功率2w/cm2，在预处理完成的微晶玻璃陶瓷电解质片一面靠近边缘处沉积一层宽为2mm厚度约为500nm的金属钛制作金属过渡层3；
4.将金属过渡层在C106浓度为3%脱脂液中浸泡20s，取出后用去离子水冲洗120s，完成金属过渡层的脱脂处理；
5.将脱脂处理后的金属过渡层在D140浓度为50%的出光液中浸泡10s，取出后用去离子水冲洗120s，完成金属过渡层的出光处理；
6.将出光处理后的金属过渡层在B901浓度为3%的钝化液浸泡60s，取出后用去离子水冲洗120s，完成金属过渡层的钝化处理；
7.将热熔胶2置于装有金属锂5的铝塑膜1和微晶玻璃陶瓷电解质片4上的金属过渡层之间，采用热压机将铝塑膜和金属过渡层密封热压成一体；在干燥气氛下注入PC+EC+DMC=1:1:1，1M LiPF6电解液，完成如图1所示一种水体系金属锂电池的制作过程。
一种水体系金属锂电池密封性试验：将封装完成后的一种水体系金属锂电池浸入NH4Cl饱和的4Mol/L LiCl中，放置30天之后，在干燥气氛下拆解，内部金属锂未见腐蚀。试验证明，本实用新型制备的一种水体系金属锂电池通过在表面进行处理后的微晶玻璃陶瓷电解质片上制作金属过渡层，封装的金属锂在长时间处于有机和水系电解液环境下未发生泄露问题，极大的提高了水体系金属锂电池在放电过程中的稳定性和安全性。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水体系金属锂电池，包括密封封装在铝塑膜和微晶玻璃陶瓷电解质片之间的金属锂，所述铝塑膜和微晶玻璃陶瓷电解质片通过热熔胶密封封装，其特征在于：所述微晶玻璃陶瓷电解质片靠近四周的一面上制有金属过渡层。 
2.根据权利要求1所述的一种水体系金属锂电池，其特征在于：所述金属过渡层为钛层。 
3.根据权利要求1所述的一种水体系金属锂电池，其特征在于：所述金属过渡层为当所述微晶玻璃陶瓷片尺寸为20×20×0.5mm时，金属过渡层为宽度2mm、厚度500nm。 
CN201320789998.9U 2013-12-03 2013-12-03 一种水体系金属锂电池 Expired - Fee Related CN203644895U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320789998.9U CN203644895U (zh) 2013-12-03 2013-12-03 一种水体系金属锂电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320789998.9U CN203644895U (zh) 2013-12-03 2013-12-03 一种水体系金属锂电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203644895U true CN203644895U (zh) 2014-06-11

Family

ID=50876118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320789998.9U Expired - Fee Related CN203644895U (zh) 2013-12-03 2013-12-03 一种水体系金属锂电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203644895U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103515653B (zh) 软包锂离子电池的化成方法
CN107681104B (zh) 一种聚合物软包锂离子电池的注液工艺
CN107464956A (zh) 一种锂离子电池新型制作工艺方法
CN105406130A (zh) 软包锂离子电池化成方法
WO2010130220A1 (zh) 锂离子电池的制造方法和锂离子电池的封装壳
CN101887994A (zh) 锂离子电池真空化成方法
CN109449319A (zh) 一种软包锂离子电池用铝塑膜
CN201584467U (zh) 锂离子电池真空化成装置
CN107634222A (zh) 一种废旧磷酸铁锂正极材料的再生方法
CN108832174A (zh) 一种固态锂离子电池的制备工艺
CN106848187A (zh) 一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法
CN105070851A (zh) 一种聚合物锂离子电池包装高阻隔专用膜
CN110416498A (zh) 一种锂金属电池的锂负极表面改性方法、改性锂负极及锂金属电池
CN110718669A (zh) 一种软包锂离子电池制作工艺
CN107785632A (zh) 一种圆柱状锂离子电池空气稳定正极活性材料的剥离方法
CN203690318U (zh) 一种无边框太阳能电池片组件密封结构
CN201549558U (zh) 锂离子电池注液及化成的一体化夹具
CN203644895U (zh) 一种水体系金属锂电池
CN109852802A (zh) 一种锂金属电池负极回收再利用的方法
CN203690419U (zh) 一种聚合物锂离子凝胶电解液电池
CN103776668B (zh) 半导体器件主动区失效分析样品的制备方法
CN103050731A (zh) 一种锂离子电池壳绝缘涂层的制备方法及其锂离子电池
CN110676391A (zh) 一种钙钛矿薄膜电池组的封装方法
CN204130649U (zh) 一种三电极电池
CN111129627A (zh) 改善软包锂离子电池循环厚度膨胀的化成工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140611

Termination date: 20181203

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee