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CN105552275B - 一种扣式可充电锂离子电池 - Google Patents

一种扣式可充电锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种扣式可充电锂离子电池，包括正极盖和与之对应的负极壳，所述正极盖与负极壳之间为电池内腔，在所述正极盖的上部设有安全阀，在所述电池内腔设有电芯，所述电芯包括正极片、负极片和隔膜。本发明一种扣式可充电锂离子电池极片本发明电池的安全阀结构设计为：在正极铝盖上，通过模具成型，在实际使用中外形设计可以为“+”形，安全阀厚度为0.02～0.05mm，耐压为3～5kg/cm2。既设计出了安全阀，又可以起到电池正极的标识作用。

Description

一种扣式可充电锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，尤其是一种扣式可充电锂离子电池。
背景技术
锂离子电池，分为以下种类：方型或圆柱形聚合物锂离子电池、圆柱钢壳或铝壳锂离子电池、方型铝壳或钢壳锂离子电池等，广泛应用于移动电话、电脑、蓝牙设备、电动汽车、备用电源等领域。
蓝牙设备包括蓝牙耳机、智能穿戴产品、蓝牙音响等，近年来发展迅速，特别是智能穿戴产品，可以随身携带，与手机通过蓝牙连接，可以实现身体信息、通话、健身、定位等功能。产品外形通常是手表式，体积小、超薄形状，方型或圆形为主。上述锂离子电池产品应用于薄形智能穿戴产品时，存在电池的形状体积与设备内部的电池空间体积不匹配的问题。
发明内容
针对现有的技术中的缺陷，提供一种扣式可充电锂离子电池。
本发明通过下述方案实现：
一种扣式可充电锂离子电池，包括正极盖和与之对应的负极壳，所述正极盖与负极壳之间为电池内腔，在所述正极盖的上部设有安全阀，在所述电池内腔设有电芯，所述电芯包括正极片、负极片和隔膜；
所述正极片包括一个空白铝箔和多个正极主料，所述空白铝箔和多个正极主料均为圆片状结构，所述空白铝箔和多个正极主料依次通过基材铝箔对应首尾连接，所述空白铝箔设置在正极片其中一侧的最外端；
所述负极片包括空白铜箔和多个负极主料，空白铜箔和多个负极主料均为圆片状结构，所述空白铜箔和多个负极主料依次通过基材铜箔对应首尾连接，所述空白铜箔设置在负极片其中一侧的最外端；
所述隔膜包括多个隔膜材料和隔膜本身材料，所述多个隔膜材料之间通过隔膜本身材料对应首尾连接，所述多个隔膜材料均为圆片状结构；
所述电芯按照空白铜箔、内部重复叠加单元、空白铝箔的顺序对应上下叠加；
所述内部重复叠加单元包括以下结构的重复叠加的正极主料、负极主料；
在所述空白铜箔、空白铝箔和多个正极主料、负极主料之间均设有隔膜材料；
所述空白铝箔与正极盖对应连接，在所述空白铝箔与正极盖之间焊接有铝条，所述空白铜箔与负极壳对应连接，在所述空白铜箔与负极壳之间焊接有镍条。
所述安全阀的厚度为0.02～0.05mm，耐压为3～5kg/cm2。
所述正极主料为钴酸锂、钴镍锰酸锂、磷酸亚铁锂或它们的混合物。
所述负极主料为人造石墨、天然石墨或它们的混合物或钛酸锂。
所述正极盖为铝材，在所述铝盖正极盖的四周设有聚丙烯、聚乙烯或它们的混合物。
所述负极壳为不锈钢圆筒结构。
本发明的有益效果为：
1.本发明一种扣式可充电锂离子电池极片的结构形状：与传统卷绕、叠片式锂离子电池完全不同，传统卷绕式锂离子电池极片为长方条形，传统叠片锂离子电池极片形状为方形，每一片上有集流体，片与片之间完全分离。本发明的正极片和负极片的形状为多层的圆片，且每一片间都是连接的，最外侧为空白铝箔和空白铜箔；隔膜的形状：传统锂离子电池，无论叠片还是卷绕，无论方形还是圆形，隔膜都是长方形的。本发明的隔膜形状与极片形状一样，都是多层的圆片，且每一片间都是连接的。
2.本发明一种扣式可充电锂离子电池极片本发明电池的安全阀结构设计为：在正极铝盖上，通过模具成型，在实际使用中外形设计可以为“+”形，安全阀厚度为0.02～0.05mm，耐压为3～5kg/cm2。既设计出了安全阀，又可以起到电池正极的标识作用。
附图说明
图1为本发明一种扣式可充电锂离子电池的外形示意图；
图2为本发明一种扣式可充电锂离子电池的电芯叠片方式示意图；
图中：1为正极盖，2为负极壳，3为安全阀，4为正极片，41为空白铝箔，42为正极主料，43为基材铝箔，5为负极片，51为空白铜箔，52为负极主料，53为基材铜箔，6为隔膜，61为隔膜材料，62为隔膜本身材料。
具体实施方式
下面结合图1-2对本发明优选的实施例进一步说明：
一种扣式可充电锂离子电池，包括正极盖1和与之对应的负极壳2，所述正极盖1与负极壳2之间为电池内腔，在所述正极盖1的上部设有安全阀3，在所述电池内腔设有电芯，所述电芯包括正极片4、负极片5和隔膜6；在正极铝盖上，通过模具成型，在实际使用中外形设计可以为“+”形，安全阀厚度为0.02～0.05mm，耐压为3～5kg/cm2。既设计出了安全阀，又可以起到电池正极的标识作用。
所述正极片4包括一个空白铝箔41和多个正极主料42，所述空白铝箔41和多个正极主料42均为圆片状结构，所述空白铝箔41和多个正极主料42依次通过基材铝箔43对应首尾连接，所述空白铝箔41设置在正极片4其中一侧的最外端；
所述负极片5包括空白铜箔51和多个负极主料52，空白铜箔51和多个负极主料52均为圆片状结构，所述空白铜箔51和多个负极主料52依次通过基材铜箔53对应首尾连接，所述空白铜箔51设置在负极片5其中一侧的最外端；
所述隔膜6包括多个隔膜材料61和隔膜本身材料62，所述多个隔膜材料61之间通过隔膜本身材料62对应首尾连接，所述多个隔膜材料61均为圆片状结构；
所述电芯按照空白铜箔51、内部重复叠加单元、空白铝箔41的顺序对应上下叠加；
所述内部重复叠加单元包括以下结构的重复叠加的正极主料42、负极主料52；
在所述空白铜箔51、空白铝箔41和多个正极主料42、负极主料52之间均设有隔膜材料61；
所述空白铝箔41与正极盖1对应连接，在所述空白铝箔41与正极盖1之间焊接有铝条，所述空白铜箔51与负极壳2对应连接，在所述空白铜箔51与负极壳2之间焊接有镍条。本发明一种扣式可充电锂离子电池极片的结构形状：与传统卷绕、叠片式锂离子电池完全不同，传统卷绕式锂离子电池极片为长方条形，传统叠片锂离子电池极片形状为方形，每一片上有集流体，片与片之间完全分离。本发明的正极片和负极片的形状为多层的圆片，且每一片间都是连接的，最外侧为空白铝箔和空白铜箔；隔膜的形状：传统锂离子电池，无论叠片还是卷绕，无论方形还是圆形，隔膜都是长方形的。本发明的隔膜形状与极片形状一样，都是多层的圆片，且每一片间都是连接的。
所述安全阀3的厚度为0.02～0.05mm，耐压为3～5kg/cm2。所述正极主料42为钴酸锂、钴镍锰酸锂、磷酸亚铁锂或它们的混合物。所述负极主料52为人造石墨、天然石墨或它们的混合物或钛酸锂。所述正极盖1为铝材，在所述铝盖正极盖1的四周设有聚丙烯、聚乙烯或它们的混合物。所述负极壳2为不锈钢圆筒结构。
将各一正负极片，一片隔膜通过层叠的方式，按正极-隔膜-负极-隔膜-正极-隔膜.........的次序叠片，最终形成一个电芯，其一面露出正极铝箔，上面可焊接铝条，另一面露出负极铜箔，上面可焊接镍条或铜条；在实际生产中还要通过干燥、注液、盒盖、封口，实现电池的组装。按传统工艺化成，分容，检测电池的容量和其它电性能，完成电池的制作。
按上述同样的设计的工艺制作2032、1620等扣式二次锂离子电池，其中2032设计成3.85V高电压电池，其电池性能参数如表1所示。
表1 电池性能参数表
上述产品经过过充电、短路、过放电、针刺、热滥用、挤压、重物冲击等安全检测，不爆炸、不着火。本实施例产品容量高，温度性能良好，安全性好，寿命长。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种扣式可充电锂离子电池，包括正极盖(1)和与之对应的负极壳(2)，所述正极盖(1)与负极壳(2)之间为电池内腔，其特征在于：在所述正极盖(1)的上部设有安全阀(3)，在所述电池内腔设有电芯，所述电芯包括正极片(4)、负极片(5)和隔膜(6)；
所述正极片(4)包括一个空白铝箔(41)和多个正极主料(42)，所述空白铝箔(41)和多个正极主料(42)均为圆片状结构，所述空白铝箔(41)和多个正极主料(42)依次通过基材铝箔(43)对应首尾连接，所述空白铝箔(41)设置在正极片(4)其中一侧的最外端；
所述负极片(5)包括空白铜箔(51)和多个负极主料(52)，空白铜箔(51)和多个负极主料(52)均为圆片状结构，所述空白铜箔(51)和多个负极主料(52)依次通过基材铜箔(53)对应首尾连接，所述空白铜箔(51)设置在负极片(5)其中一侧的最外端；
所述隔膜(6)包括多个隔膜材料(61)和隔膜本身材料(62)，所述多个隔膜材料(61)之间通过隔膜本身材料(62)对应首尾连接，所述多个隔膜材料(61)均为圆片状结构；
所述电芯按照空白铜箔(51)、内部重复叠加单元、空白铝箔(41)的顺序对应上下叠加；
所述内部重复叠加单元包括以下结构的重复叠加的正极主料(42)、负极主料(52)；
在所述空白铜箔(51)、空白铝箔(41)和多个正极主料(42)、负极主料(52)之间均设有隔膜材料(61)；
所述空白铝箔(41)与正极盖(1)对应连接，在所述空白铝箔(41)与正极盖(1)之间焊接有铝条，所述空白铜箔(51)与负极壳(2)对应连接，在所述空白铜箔(51)与负极壳(2)之间焊接有镍条；
所述安全阀(3)的厚度为0.02～0.05mm，耐压为3～5kg/cm2。
2.根据权利要求1所述的一种扣式可充电锂离子电池，其特征在于：所述正极主料(42)为钴酸锂、钴镍锰酸锂、磷酸亚铁锂或它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种扣式可充电锂离子电池，其特征在于：所述负极主料(52)为人造石墨、天然石墨或它们的混合物或钛酸锂。
4.根据权利要求1所述的一种扣式可充电锂离子电池，其特征在于：所述正极盖(1)为铝材，在所述正极盖(1)的四周设有聚丙烯、聚乙烯或它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种扣式可充电锂离子电池，其特征在于：所述负极壳(2)为不锈钢圆筒结构。
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