CN2631051Y - 一种扣式电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种扣式电池,包括正极、负极、隔膜、电解液及正负极壳,其中正、负极片的边缘带有极耳,由隔膜相隔绝缘而层叠排布成极芯,层叠的正极片极耳的位置重叠,弯折至极芯的正极端,层叠的负极片极耳的位置重叠,弯折至极芯的负极端。该扣式电池具有高放电容量、优越的大电流性能以及循环性能,且生产工艺简单,易于工业化。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及扣式电池,具体地说涉及扣式电池的极芯结构。
【背景技术】
近来随着电子领域技术的迅速发展,电器明显小型化,作为便携式电子装置的电源,扣式电池被广泛应用。由于扣式电池内部空间有限,又要求其具有优良的电性能,因此扣式电池的极芯的结构就显得尤为重要。
目前在市场上的扣式电池均为圆形形状,其极芯结构主要有旋片式结构、卷绕结构以及折叠式结构等多种形式,旋片式结构做出的电池容量大,但放电性能差,卷绕式结构极芯的电池性能优良,但空间利用率低。折叠式的电池容量比卷绕式的高,空间利用率也较高,但是由于其同极叠层间的连接部分只能为一段,影响电池的放电性能,且折叠结构电芯的制作工艺复杂,不利于批量生产。
为此,如何充分利用扣式电池的有限空间,以使电池达到高的能量密度,优秀的电性能以及简单的制作工艺就成为急需要解决的问题。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种可以充分利用电池的内部空间,具有高的能量密度、优秀的大电流及放电性能,且制作工艺简单,易于批量生产的扣式电池。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的:
一种扣式电池,包括正极片、负极片、隔膜、正极壳、负极壳及电解液,其中所述的正、负极片的边缘带有极耳,并由隔膜相隔绝缘而层叠排布成极芯,其中层叠的正极片的极耳位置重叠,弯折至极芯的正极端;层叠的负极片的极耳位置重叠,弯折至极芯的负极端。
进一步所述的极芯的正极端为一单面敷料的正极片,且没有敷料一面与电池正极壳内壁面接触;极芯的负极端为一单面敷料的负极片,且没有敷料一面与电池负极壳内壁面接触。所述的正、负极片为圆形或多边形结构,其边缘带有的极耳个数可为1~6个。
本实用新型扣式电池的优点在于:电池的内部空间利用率高,电池容量高,大电流及放电性能优良,且制作工艺简单,易于批量生产。
下面参照附图结合实例对本发明作进一步的说明。
【附图说明】
图1为本实用新型实施例1扣式电池的结构剖面图。
图2为本实用新型实施例1的正负极片形成极芯的状态图。
图3为本实用新型实施例1扣式电池极芯结构图。
图4为本实用新型实施例2扣式电池极芯结构图。
【具体实施方式】
请参考图1,本实用新型扣式电池包括正极片1、负极片2、隔膜3、正极壳4、负极壳5及电解液,其中正、负极片的边缘分别带有正极极耳6、负极极耳7,并由隔膜3相隔绝缘而层叠排布成极芯,其中层叠的正极片极耳6的位置重叠,弯折至极芯的正极端;层叠的负极片极耳7的位置重叠,弯折至极芯的负极端。此种极芯结构,充分地利用了扣式电池的内部空间,电极的表面积大,每一层同极极片极耳连通且与端极直接导通,因此电池的电性能优越。
本实用新型扣式电池中,极芯的正极端为一单面敷料的正极片1′,且没有敷料的一面与电池正极壳4内壁面接触;极芯的负极端为一单面敷料的负极片2′,且没有敷料一面与电池负极壳5内壁面接触。采用此种极芯结构,没有敷料的面与电池壳内壁接触,相当于形成了面接触的极耳,电池的导电性能提高,大电流放电性能优越。
在本实用新型中正、负极片的形状可以为圆形或多边形结构,其边缘带有的极耳个数可为1~6个(极芯两极端的正极片、负极片可不带极耳)。将极片制为圆形或是多边形结构有利于电池内部空间的利用,其边缘的极耳数量可根据要制作电池的要求进行增减,数量越多,电池的放电性能越优秀。
在电池制作中,由于极片的形状较为规则,裁制工艺简单易行。装配时,只需将裁制好的正、负极片依次以隔膜相隔而相间层叠(即:正极片、隔膜、负极片、隔膜、正极片、隔膜......),直到达到电池的要求厚度。其中正极片边缘极耳对齐,负极片边缘极耳对齐,正、负极极耳相互错开即可。然后将正、负极极耳分别按顺序弯折至极芯的正、负极端的端面上,并用胶布固定制成极芯。装配正、负极壳,注入电解液,制成扣式电池。该扣式电池制作工艺简单,易于工业生产。
采用以上极芯结构的扣式电池,电池的电性能优越,且制作工艺简单易行,下面以锂离子扣式电池的制作进行实例说明。
【实施例1】
可参照图1~图3,制作锂离子扣式电池:
正极片的制作:正极活性物质为LiCoO2,导电剂为乙炔黑,为7wt%,黏结剂为PVDF,为5wt%,在NMP中混合均匀,在厚度为25μm的铝箔上双面敷料,涂抹均匀,在120℃真空干燥6个小时。真空干燥后,将此极片加压成厚度为195μm的极片,单位面积重量为55mg/cm2。将此极片裁成多个带有2个极耳的直径为14mm的圆形极片(去除极耳上的敷料),再裁一个不带极耳,单面敷料的直径为14mm的圆形极片。
负极片的制作:负极活性物质为石墨,黏结剂为10wt%的PVDF,用NMP混合均匀。在厚度为10μm的铜箔上双面敷料,涂抹均匀,在120℃真空干燥6个小时。真空干燥后加压成厚度为175μm的极片,单位面积重量为25mg/cm2。将此极片裁成多个带有2个极耳的直径为14mm的圆形极片(去除极耳上的敷料),再裁一个不带极耳,单面敷料的直径为14mm的圆形极片。
电池装配:将厚度为25μm的PP微孔隔膜纸裁成直径为15mm的圆形片,然后将制得的正极片和负极片按图2的方式一层一层叠起来。正负极片之间隔一层隔膜纸。正极片的极耳位置一致,负极片的极耳位置一致,且正、负极耳的位置相互错开90°。该极芯正极端为正极片1′,其外露端面为未敷料面,裸露着铝箔;极芯负极端为负极片2′,其外露端面为未敷料面,裸露着铜箔。将极芯层叠好后,用胶布将正极的极耳按顺序紧贴着极芯边缘贴到正极端正极片1′的未敷料端面的铝箔上;同样,用胶布将负极的极耳按顺序紧贴着极芯边缘贴到负极端负极片2,的未敷料端面的铜箔上,完成极芯的制作(如图3所示)。装配扣式电池正、负极壳,使极芯的铜箔面与负极壳内壁接触,铝箔面与正极壳内壁接触,注入电解液,密封,制成锂离子扣式电池。
【实施例2】
制作锂离子扣式电池:其正、负极片形状为正六边形,每片边缘带有3个极耳,分别分布于六边形相隔120°的边上,如图4所示。其中,电池正、负极的制作、电池的装配同实施例1相同。
电池特性测试
采用0.05C的充放电电流对电池进行充放电,充电的终止电压为4.2V,放电的截止电压为2.75V,然后改用0.2C、0.5C、1C对电池进行充放电测试,并用0.5C对电池进行循环寿命的测试。
测试结果:
1.不同放电电流的测试结果如下表所示:
容量剩余率(%) | 0.05C | 0.2C | 0.5C | 1C |
实施例1 | 100 | 99 | 97 | 95 |
实施例2 | 100 | 98.5 | 97 | 94 |
2. 0.5C充放不同循环后容量剩余率如下表所示:
容量剩余率(%) | 第1循环 | 第50循环 | 第100循环 |
实施例1 | 100 | 97.2 | 94 |
实施例2 | 100 | 97 | 94 |
由上面测试结果看出,本实用新型扣式电池具有优越的大电流性能,其1C充放电的容量剩余率可在94%以上;具有优越的循环性能,100次循环后容量保持率平均为94%。
Claims (4)
1、一种扣式电池,包括正极片(1)、负极片(2)、隔膜(3)、正极壳(4)、负极壳(5)及电解液,其特征在于:所述的正、负极片(1)、(2)的边缘分别带有极耳(6)、(7),并由隔膜相隔绝缘而层叠排布成极芯,其中层叠的正极片(1)的极耳(6)位置重叠,弯折至极芯的正极端;层叠的负极片(2)的极耳(7)位置重叠,弯折至极芯的负极端。
2、如权利要求1所述的扣式电池,其特征在于:所述的极芯的正极端为一单面敷料的正极片(1′),且没有敷料一面与电池正极壳(4)的内壁面接触;极芯的负极端为一单面敷料的负极片(2′),且没有敷料一面与电池负极壳(5)的内壁面接触。
3、如权利要求1所述的扣式电池,其特征在于:所述的弯折至极芯正极端的正极极耳(6)由胶带将其末端贴牢在正极端面;弯折至极芯负极端的负极极耳(7)由胶带将其末端贴牢在负极端面。
4、如权利要求1所述的扣式电池,其特征在于:所述的正、负极片(1)、(2)为圆形或多边形结构,其边缘带有的极耳个数可为1~6个。
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