CN212182457U - 一种纽扣式锂氟化碳电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纽扣式锂氟化碳电池，属于电池技术领域，一种纽扣式锂氟化碳电池，包括正极壳、氟化碳正极、隔膜、锂负极、负极壳、绝缘密封件、第一多孔缓冲层、以及第二多孔缓冲层，负极壳的外圈设有绝缘密封件，负极壳和正极壳密封配合并在内部形成一密闭的容纳腔，氟化碳正极和锂负极之间设有隔膜，隔膜和氟化碳正极之间设有第一多孔缓冲层，第一多孔缓冲层将氟化碳正极包围在内，锂负极的外壁包围有第二多孔缓冲层，第一多孔缓冲层和第二多孔缓冲层与负极壳内壁之间均留有空隙。本实用新型的纽扣式锂氟化碳电池，有效防止正极壳和负极壳变形，并且通过绝缘密封件的设置在起到密封的同时对正极壳起到防护作用。

Description

一种纽扣式锂氟化碳电池

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种纽扣式锂氟化碳电池。

背景技术

纽扣电池也称扣式电池，是指外形尺寸象一颗小纽扣的电池，一般来说直径较大，厚度较薄，纽扣电池是从外形上来对电池来分，同等对应的电池分类有柱状电池，方形电池，异形电池。纽扣电池的种类很多，多数以所用材料命名，如氧化银电池、锂电池、碱性锰电池、锂氟化碳电池等。

现有的纽扣式锂氟化碳电池放电后膨胀的特性严重影响了电池结构稳定性，并且对正极壳无防护，电压平台低。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种纽扣式锂氟化碳电池，有效防止正极壳和负极壳变形，并且通过绝缘密封件的设置在起到密封的同时对正极壳起到防护作用。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种纽扣式锂氟化碳电池，包括正极壳、氟化碳正极、隔膜、锂负极、负极壳、绝缘密封件、第一多孔缓冲层、以及第二多孔缓冲层，负极壳的外圈设有绝缘密封件，绝缘密封件材质为橡胶，负极壳和正极壳密封配合并在内部形成一容纳氟化碳正极、隔膜、锂负极、第一多孔缓冲层、第二多孔缓冲层、以及电解液的密闭的容纳腔，氟化碳正极和锂负极之间设有隔膜，隔膜和氟化碳正极之间设有第一多孔缓冲层，第一多孔缓冲层将氟化碳正极包围在内，锂负极的外壁包围有第二多孔缓冲层，第一多孔缓冲层和第二多孔缓冲层与负极壳内壁之间均留有空隙。

优选地，绝缘密封件包括内绝缘密封段和外绝缘密封段，内绝缘密封段位于正极壳内壁和负极壳外壁之间，外绝缘密封段将正极壳外壁的上部包围在内。

优选地，第一多孔缓冲层和第二多孔缓冲层均为聚偏二氟乙烯膜。

优选地，第一多孔缓冲层和第二多孔缓冲层的孔隙率均为40.8%-88.2%。

优选地，氟化碳正极的氟化碳材料为氟化石墨烯和氟化碳纳米管混合物。

优选地，氟化石墨烯和氟化碳纳米管的质量比为（1.15-21.2）：1。

优选地，氟化石墨烯和氟化碳纳米管的BET比表面积为240m²/g-330m²/g。

本实用新型的有益效果为：

1、通过第一多孔缓冲层和第二多孔缓冲层与负极壳内壁之间均留有空隙，结合第一多孔缓冲层和第二多孔缓冲层的设置可有效分别对氟化碳正极和锂负极进行约束，减少膨胀量，有效防止正极壳和负极壳变形，提高电池结构稳定性。

2、通过内绝缘密封段确保绝缘密封性，通过外绝缘密封段对正极壳起到防护作用。

3、通过氟化石墨烯和氟化碳纳米管的结合使得本纽扣式氟化碳电池具有高电压平台。

4、具有高比容量和倍率放电性能。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

附图中的标记为：1-正极壳，2-氟化碳正极，3-隔膜，4-锂负极，5-负极壳，6-绝缘密封件，61-内绝缘密封段，62-外绝缘密封段，7-第一多孔缓冲层，8-第二多孔缓冲层，9-空隙。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实施例中提供的一种纽扣式锂氟化碳电池，包括正极壳1、氟化碳正极2、隔膜3、锂负极4、负极壳5、绝缘密封件6、第一多孔缓冲层7、以及第二多孔缓冲层8，负极壳5的外圈设有绝缘密封件6，绝缘密封件6材质为橡胶，负极壳5和正极壳1密封配合并在内部形成一容纳氟化碳正极2、隔膜3、锂负极4、第一多孔缓冲层7、第二多孔缓冲层8、以及电解液的密闭的容纳腔，氟化碳正极2和锂负极4之间设有隔膜3，隔膜3和氟化碳正极2之间设有第一多孔缓冲层7，第一多孔缓冲层7将氟化碳正极2包围在内，锂负极4的外壁包围有第二多孔缓冲层8，第一多孔缓冲层7和第二多孔缓冲层8与负极壳5内壁之间均留有空隙9，即能容纳更多电解液，而且防止氟化碳正极2、锂负极4膨胀对正极壳1、负极壳5的挤压变形，结合第一多孔缓冲层7和第二多孔缓冲层8的设置可有效分别对氟化碳正极2和锂负极4进行约束，减少膨胀量，有效防止正极壳1和负极壳5变形，提高电池结构稳定性。第二多孔缓冲层8对锂负极4进行横向约束，第一多孔缓冲层7不仅能对氟化碳正极2进行横向约束，还能对氟化碳正极2进行竖向约束。

进一步的，绝缘密封件6包括内绝缘密封段61和外绝缘密封段62，内绝缘密封段61和外绝缘密封段62一体成型，内绝缘密封段61位于正极壳1内壁和负极壳5外壁之间，外绝缘密封段62将正极壳1外壁的上部包围在内。通过内绝缘密封段61确保绝缘密封性，通过外绝缘密封段62对正极壳1起到防护作用。

进一步的，第一多孔缓冲层7和第二多孔缓冲层8均为聚偏二氟乙烯膜，均为40.8%-88.2%。聚偏二氟乙烯（PVDF）膜具有弹性、低重量、低导热性、高耐化学腐蚀性以及耐热性，在起到缓冲的同时降低纽扣式锂氟化碳电池整体重量，并且PVDF与一些其他的压电材料不同，如PZT，PVDF的d33值是负的。从物理意义的角度上说，这一点意味着，当其他材料在电场中膨胀时，PVDF则会收缩，反之亦然。通过第一多孔缓冲层7和第二多孔缓冲层8的设置可以在纽扣式锂氟化碳电池放电膨胀时，提供限制力的同时不断压缩，以缓解膨胀对正极外壳和负极外壳壁带来的应力，防止正极外壳和负极外壳发生形变。

进一步的，氟化碳正极2的氟化碳材料为氟化石墨烯和氟化碳纳米管混合物。氟化石墨烯和氟化碳纳米管的结合使得本纽扣式氟化碳电池具有高电压平台。其中，氟化石墨烯和氟化碳纳米管的质量比为（1.15-21.2）：1。氟化石墨烯和氟化碳纳米管的BET比表面积为240m²/g-330m²/g。使得本纽扣式锂氟化碳电池具有高比容量和倍率放电性能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种纽扣式锂氟化碳电池，其特征在于：

包括正极壳、氟化碳正极、隔膜、锂负极、负极壳、绝缘密封件、第一多孔缓冲层、以及第二多孔缓冲层；

所述负极壳的外圈设有绝缘密封件，所述负极壳和正极壳密封配合并在内部形成一容纳氟化碳正极、隔膜、锂负极、第一多孔缓冲层、第二多孔缓冲层、以及电解液的密闭的容纳腔；

所述氟化碳正极和锂负极之间设有隔膜；

所述隔膜和所述氟化碳正极之间设有第一多孔缓冲层，所述第一多孔缓冲层将所述氟化碳正极包围在内；

所述锂负极的外壁包围有第二多孔缓冲层；

所述第一多孔缓冲层和第二多孔缓冲层与所述负极壳内壁之间均留有空隙。

2.根据权利要求1所述的纽扣式锂氟化碳电池，其特征在于：

所述绝缘密封件包括内绝缘密封段和外绝缘密封段；

所述内绝缘密封段位于正极壳内壁和负极壳外壁之间；

所述外绝缘密封段将所述正极壳外壁的上部包围在内。

3.根据权利要求1所述的纽扣式锂氟化碳电池，其特征在于：

第一多孔缓冲层和第二多孔缓冲层均为聚偏二氟乙烯膜。

4.根据权利要求3所述的纽扣式锂氟化碳电池，其特征在于：

所述第一多孔缓冲层和第二多孔缓冲层的孔隙率均为40.8%-88.2%。

5.根据权利要求1所述的纽扣式锂氟化碳电池，其特征在于：

所述氟化碳正极的氟化碳材料为氟化石墨烯和氟化碳纳米管混合物。

6.根据权利要求5所述的纽扣式锂氟化碳电池，其特征在于：

所述氟化石墨烯和氟化碳纳米管的质量比为（1.15-21.2）：1。

7.根据权利要求5所述的纽扣式锂氟化碳电池，其特征在于：

所述氟化石墨烯和氟化碳纳米管的BET比表面积为240m²/g-330m²/g。

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