专利名称:一种扣式锂电池的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种锂电池,尤其是涉及一种扣式锂电池。
背景技术:
扣式锂电池式锂离子电池的一种,属于化学电源、能源、材料、电子等学科的交叉领域。现常用的扣式电池有1.2V~1.5V扣式镍镉电池、扣式镍氢电池、3.7V扣式锂离子电池等二次可充电池和3.0V扣式锂锰、1.5V扣式锌锰等一次不可充电池。随着环境保护、能源可持续发展要求的日益提高,一次不可充电池以及含有污染成分的扣式镍镉电池将会逐步退出市场,绿色环保、性能优异的二次可充电池将成为消费应用的首选。扣式镍氢电池由于工作电压、能量密度、记忆效应等原因,性能远比扣式锂离子电池低,目前,电子信息产品及小家电主要朝无线化、便携式方向发展,对产品性能元件提出了“轻、薄、短、小”的要求,扣式锂电池除具有一般锂离子电池的性能优点外,还有体积小、重量轻、充放电性能好,安全耐用等特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种扣式锂电池,替代电子信息产品及小家电目前应用的扣式镍氢电池。
本发明的上述目的主要是通过下述技术方案得以实现的扣式锂电池,包括正极、负极和电解液,电池结构采取叠片式结构,在正极、负极之间设有隔膜;正极、负极、隔膜的形状均为若干圆形与矩形交替连接而成,末端的矩形较中间的矩形长,叠片原则是负极包裹正极;所述正极、负极采用水系配方,以重量份数计,其配比为正极钴酸锂720~800、锰酸锂175~240、导电剂12~35、溶剂20~650,所述导电剂是导电石墨或导电碳黑。
负极CMC母液600~850、碳粉780~1100、溶剂300~420、环氧树脂胶水30~50。
所述正、负极片采用扣式园盖,使用时正负极引出接触面积大。
所述隔膜是复合膜,复合顺序及材质为PP-PE-PP,试验显示隔膜厚度在20~40μm时,工作的电池阻抗小,电池绝缘性好,孔隙率高,安全性可高。
电池的化学原理正极反应LiCoO2Li(1-x)CoO2+xLi++xe-负极反应C+xLi++xe-CLix电池总反应LiCoO2+C Li(1-x)CoO2+CLix放电时发生上述反应的逆反应。正极主要成分为LiCoO2,负极主要材料是具有层状结构的碳,作用时吸收Li+,随着吸收Li+的增多,体积变大,负极敷料是CMC,去离子水等。CMC是一种羧甲基纤维素纳,主要起骨架作用,它的化学性质很稳定在强氧化还原的氛围中还很稳定,在本发明中CMC起粘接剂的作用,把碳微粒与骨架CMC粘接在一起。
去离子水的作用溶剂,使碳分散于CMC之间;正极的主料是LiCoO2提供Li+,体积变化很小;正极敷料有导电碳黑或导电石墨的任意一种或组合,导电碳黑的导电性能及佳,用量越大电阻越小,但易龟裂;导电石墨导电能力不如导电碳黑,但能防止龟裂,有助于正极的黏结。
本发明所述的扣式锂电池,直径可小于5mm,高度可小于1mm,体积可小于1cm3,重量可小于2g。
因此,本发明具有结构合理,体积小、重量轻、充放电性能好,安全耐用等特点。
附图1是本发明的正极、负极、隔膜叠片的一种平面示意图。
具体实施例方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例扣式锂电池采取叠片式结构,在正极、负极之间设有隔膜;正极、负极、隔膜的形状均为若干圆形与矩形交替连接而成,末端的矩形较中间的矩形长,叠片原则是负极包裹正极;所述正极、负极采用水系配方,以重量份数计,其配比为正极钴酸锂720~800、锰酸锂175~240、导电剂12~35、溶剂20~650,所述导电剂是导电石墨或导电碳黑。
负极CMC母液600~850、碳粉780~1100、溶剂300~420、环氧树脂胶水30~501。
所述正、负极片采用扣式园盖,使用时正负极引出接触面积大。
所述隔膜是复合膜,复合顺序及材质为PP-PE-PP,试验显示隔膜厚度在20~40μm时,工作的电池阻抗小,电池绝缘性好,孔隙率高,安全性可高。
最后,应当指出,以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然,本发明的技术方案并不限于上述实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1.一种扣式锂电池,包括正极、负极和电解液,其特征是极片采取叠片式结构,正极、负极之间设有隔膜,以层状结构的碳为负极;正极、负极、隔膜的形状均为若干圆形与矩形交替连接而成,末端的矩形较中间的矩形长;叠片原则是负极包裹正极。所述正极、负极采用水系配方,以重量份数计,其配比为正极钴酸锂720~800、锰酸锂175~240、导电剂12~35、溶剂20~650,所述导电剂是导电石墨或导电碳黑。负极CMC母液600~850、碳粉780~1100、溶剂300~420、环氧树脂胶水30~50。
2.根据权利要求1所述的一种扣式锂电池,其特征在于所述正极、负极的极片采用扣式园盖。
3.根据权力要求1或2所述的一种扣式锂电池,其特征在于正极所述溶剂和负极所述溶剂均为去离子水,去离子水的电导率不高于10μS/cm。
4.根据权力要求1或2所述的一种扣式锂电池,其特征在于所述隔膜是复合膜,复合顺序及材质为PP-PE-PP,隔膜厚度在20~40μm绝缘性好,孔隙率高。
5.根据权力要求1或2所述的一种扣式锂电池,其特征在于所述极片厚度为正极片厚度120~170μm,负极片厚度100~140μm。
全文摘要
本发明涉及一种扣式锂电池,包括正极、负极和电解液,电池结构采取叠片式结构,在正极、负极之间设有隔膜;正极、负极、隔膜的形状均为若干圆形与矩形交替连接而成,末端的矩形较中间的矩形长;所述正极、负极采用水系配方,以重量份数计,其配比为正极——钴酸锂720~800、锰酸锂175~240、导电剂12~35、溶剂20~650,所述导电剂是导电石墨或导电碳黑;负极——CMC母液600~850、碳粉780~1100、溶剂300~420、环氧树脂胶水30~50,具有结构合理,体积小、重量轻、充放电性能好,安全耐用等特点。
文档编号H01M2/14GK101083341SQ20071006977
公开日2007年12月5日 申请日期2007年7月3日 优先权日2007年7月3日
发明者吴兴桥 申请人:浙江省浦江吴氏科技有限公司