專利名稱：方形鋰-二硫化亞鐵電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋰一次電池，尤其涉及一種方形鋰-二硫化亞鐵電池。
背景技術(shù)：
目前市場上的鋰-二硫化亞鐵一次電池主要以柱式為主，雖然性能及使用可以滿足大多數(shù)客戶的需求，但還是存在著一定的使用局限性。例如目前的便攜式音樂播放器、電子詞典、掌上電腦、數(shù)碼相機(jī)和電動剃須刀等高端電子產(chǎn)品都需要使用方形薄片式鋰電池。
發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種結(jié)方形鋰-二硫化亞鐵電池。一種方形鋰-二硫化亞鐵電池,其包括大體呈方形的殼體、與殼體焊接在一起的蓋體、設(shè)置在殼體內(nèi)的電芯和電解液。所述電芯包括正極片、負(fù)極片和隔離正負(fù)極片的隔膜。正極片包括二硫化亞鐵，負(fù)極片為鋰片。所述電芯的結(jié)構(gòu)為結(jié)構(gòu)一和結(jié)構(gòu)二中的一種。所述結(jié)構(gòu)一中，電芯包括一片被隔膜包裹的長條形負(fù)極，該包有隔膜的長條形負(fù)極經(jīng)過多次彎折反轉(zhuǎn)形成疊片式，電芯包括多片正極片，該多片正極片分別設(shè)置在負(fù)極片彎折反轉(zhuǎn)形成的疊片之間，形成正極、負(fù)極依次疊放的效果。所述結(jié)構(gòu)二中，電芯呈卷繞式，包括一片長條形正極片、一片長條形負(fù)極片和一片長條形隔膜，位于中心的正極片的頭部被隔膜彎折反轉(zhuǎn)包裹，位于中心的負(fù)極片的頭部距離正極片的頭部至少有3/4圈的卷針旋轉(zhuǎn)長度。本實用新型的方形鋰-二硫化亞鐵電池制作方法簡單、便于批量生產(chǎn)、可根據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品的要求定制各種尺寸，填補(bǔ)市場空白。主要應(yīng)用于目前市場上的便攜式音樂播放器、電子詞典、掌上電腦、數(shù)碼相機(jī)和電動剃須刀等高端電子產(chǎn)品，足以滿足市場上客戶的多方面的需求。

圖I為本實用新型方形鋰-二硫化亞鐵電池的部分剖開圖。圖2為本實用新型一實施例的電芯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型另一實施例的電芯的卷繞方法示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合具體實施例及附圖對本實用新型方形鋰-二硫化亞鐵電池作進(jìn)一步詳細(xì)描述。請參見圖I，方形鋰-二硫化亞鐵電池主要包括殼體10、蓋體20、電芯和電解液。殼體10大體呈方形，其和蓋體20焊接在一起組成密閉空間，電芯和電解液置于其中。電芯由正極片30、負(fù)極片40和隔離正負(fù)極片30、40的隔膜50組成，可為疊片式或卷繞式，呈扁平方形。正極片和負(fù)極片內(nèi)可設(shè)置有集流體或集流片，其上設(shè)置有極耳。正極片30的活性物質(zhì)為二硫化亞鐵，導(dǎo)電劑為碳類和/或石墨類固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，負(fù)極片40采用純金屬鋰或鋰合金。隔離膜為PP或PE單層、PP-PE雙層、PP-PE-PP或PE-PP-PE三層、或PP及PE表面涂覆金屬氧化物如氧化鋁等材料。電解液為鋰鹽溶解在1，3-二氧戊環(huán)等溶劑中的溶液。外殼可以為鋼、鋁等金屬或鋁塑膜、塑料等非金屬材料。集流體可以為鋁、鎳、鋼或鋁網(wǎng)、鎳網(wǎng)、鋼網(wǎng)等。極耳材質(zhì)可以為銅、鋼、鎳或其兩種的復(fù)合材料。扁平方形電芯的外部包裹有絕緣膠紙(未標(biāo)示)，既可防止電芯散開，又可在絕緣體與殼體10內(nèi)表面之間形成一層絕緣膜，防止殼體10與電芯造成短路。蓋體20上通過絕緣材料(例如玻璃絕緣子)密封有正極柱70。正極片30上設(shè)置有與正極柱70相連的正極耳31。蓋體20上表面上還焊接有負(fù)極柱80，負(fù)極片40上設(shè)置有負(fù)極耳41，負(fù)極耳41可與殼體10或蓋體20相連，使殼體10和蓋體20本身作為電池負(fù)極。殼體10的外側(cè)包裹有一層絕緣膜90，正極柱70和負(fù)極柱80穿過絕緣膜90，裸露 在空氣中。本實用新型的電芯可有兩種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一和結(jié)構(gòu)二。其中，結(jié)構(gòu)一如圖2所示，電芯僅包括一片被隔膜50包裹的長條形負(fù)極40，該包有隔膜50的長條形負(fù)極40經(jīng)過多次彎折反轉(zhuǎn)形成疊片式。電芯包括多片正極片30，該多片正極片30分別設(shè)置在負(fù)極片40彎折反轉(zhuǎn)形成的疊片之間，形成正極、負(fù)極依次疊放的效果。方形鋰-二硫化亞鐵電池的制備方法主要包括制作電芯，將制作好的電芯裝入基本呈方形的外殼，將電池蓋焊接在外殼的開口上形成除注液口外的密封殼體，在殼體中注入電解液，密封注液口，以及對電池進(jìn)行老化和測試的步驟，在此不再贅述。其中，結(jié)構(gòu)一的制備方法包括步驟S101，將長條形正極按預(yù)定尺寸裁成單片，每片正極片上都留有極耳，極耳從正極片的側(cè)面伸出；S102，將負(fù)極裁切成長條形，并在裁好的長條形負(fù)極片的一端壓上極耳，使極耳從長條形負(fù)極片的側(cè)面伸出；S103，隔膜包裹壓有極耳的負(fù)極片，使極耳從隔膜的邊部伸出；S104，將正極片疊放在包有隔膜的負(fù)極片上，使正極片的一端與負(fù)極片的一端部對齊，然后將包有隔膜的負(fù)極片彎折反轉(zhuǎn)壓在正極片上，再在反轉(zhuǎn)的包有隔膜的負(fù)極片上疊放正極片，然后重復(fù)彎折反轉(zhuǎn)包有隔膜的負(fù)極片和在反轉(zhuǎn)的包有隔膜的負(fù)極片上疊放正極片的動作制作疊片式電芯；以及S105，疊片式電芯外包裹隔膜并在隔膜末端用耐高溫膠帶封口。結(jié)構(gòu)二的電芯呈卷繞式，其僅包括一片長條形正極片、一片長條形負(fù)極片和一片長條形隔膜。位于中心的正極片的頭部被隔膜彎折反轉(zhuǎn)包裹，位于中心的負(fù)極片的頭部距離正極片的頭部至少有3/4圈的卷針旋轉(zhuǎn)長度。結(jié)構(gòu)二的電芯的制備方法如圖3所示，主要包括步驟S201，將長條形隔膜對折并對齊套在卷針上，控制卷針旋轉(zhuǎn)一圈；S202，將頭部壓有極耳的長條形正極片的頭部靠近卷針放在隔膜上，控制卷針旋轉(zhuǎn)3/4圈；S203，將位于上層的隔膜反轉(zhuǎn)使長條形正極片位于隔膜之間；S204，將頭部壓有極耳的長條形負(fù)極片的頭部靠近卷針放在隔膜上，旋轉(zhuǎn)卷針直到正負(fù)極片卷繞完畢；S205，在隔膜末端用耐高溫膠帶封口。此外，正極的制備方法包括將粘接劑和溶劑放入攪拌機(jī)中以預(yù)定要求進(jìn)行公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)制成膠水；在膠水中加入導(dǎo)電劑攪拌預(yù)定時間后加入正極活性材料攪拌制成正極漿料；按預(yù)定面密度將正極漿料涂覆于集流體上，并在預(yù)定溫度下將漿料烘干；將涂覆有漿料的集流體用對輥輥壓后分切為長條形，并分別焊接極耳制成正極片。 在實際組裝方形鋰-二硫化亞鐵電池時，首先制作扁平方形的電芯，再在電芯的外側(cè)包裹高溫絕緣膠紙，在包裹高溫絕緣膠紙的同時需將正極片30上的正極耳31、負(fù)極片40上的負(fù)極耳41穿過絕緣膠紙的外部裸露在空氣中，然后將該電芯插入殼體10內(nèi)，使正負(fù)極耳31、41處在殼體10的開口處，再通過點焊將負(fù)極片40上設(shè)置的負(fù)極耳41焊接在殼體10開口處的殼壁上，使殼體10成為電池的負(fù)極，再將正極片30上設(shè)置的正極耳31與蓋體20上的正極柱70進(jìn)行焊接，為避免正負(fù)極耳正負(fù)31、41之間相互碰觸而造成電池短路，極耳31、41除了分別與殼體10和正極柱70的焊接部位外，其余裸露在空氣中的部分均需包覆高溫絕緣膠紙，然后將蓋體20與殼體10焊接在一起，使殼體10和蓋體20本身作為電池的負(fù)極，然后從注液口注入電解液并密封注液口，最后再在蓋體20上除正極柱70和負(fù)極柱80之外的表面貼上絕緣膠，然后將殼體10外部與空氣接觸的面包裹上絕緣膜90，完成一個單體電池的裝配，該單體電池可直接安裝在電子設(shè)備的電源處。本實用新型的方形鋰-二硫化亞鐵電池制作方法簡單、便于批量生產(chǎn)、可根據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品的要求定制各種尺寸，填補(bǔ)市場空白。主要應(yīng)用于目前市場上的便攜式音樂播放器、電子詞典、掌上電腦、數(shù)碼相機(jī)和電動剃須刀等高端電子產(chǎn)品，足以滿足市場上客戶的多方面的需求。以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.ー種方形鋰-ニ硫化亞鐵電池，其包括大體呈方形的殼體、與殼體焊接在一起的蓋體、設(shè)置在殼體內(nèi)的電芯和電解液，所述電芯包括正極片、負(fù)極片和隔離正負(fù)極片的隔膜；正極片包括ニ硫化亞鐵，負(fù)極片為鋰片，其特征在于，所述電芯的結(jié)構(gòu)為結(jié)構(gòu)ー和結(jié)構(gòu)ニ中的ー種； 所述結(jié)構(gòu)一中，電芯包括一片被隔膜包裹的長條形負(fù)極，該包有隔膜的長條形負(fù)極經(jīng)過多次彎折反轉(zhuǎn)形成疊片式，電芯包括多片正極片，該多片正極片分別設(shè)置在負(fù)極片彎折反轉(zhuǎn)形成的疊片之間，形成正極、負(fù)極依次疊放的效果； 所述結(jié)構(gòu)ニ中，電芯呈卷繞式，包括一片長條形正極片、一片長條形負(fù)極片和一片長條形隔膜，位于中心的正極片的頭部被隔膜彎折反轉(zhuǎn)包裹，位于中心的負(fù)極片的頭部距離正極片的頭部至少有3/4圈的卷針旋轉(zhuǎn)長度。
專利摘要本實用新型涉及方形鋰-二硫化亞鐵電池，其包括大體呈方形的殼體、與殼體焊接在一起的蓋體、設(shè)置在殼體內(nèi)的電芯和電解液，所述電芯包括正極片、負(fù)極片和隔離正負(fù)極片的隔膜。正極片包括二硫化亞鐵，負(fù)極片為鋰片。所述電芯的結(jié)構(gòu)為結(jié)構(gòu)一和結(jié)構(gòu)二中的一種。本實用新型的方形鋰-二硫化亞鐵電池制作方法簡單、便于批量生產(chǎn)、可根據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品的要求定制各種尺寸，填補(bǔ)市場空白。主要應(yīng)用于目前市場上的便攜式音樂播放器、電子詞典、掌上電腦、數(shù)碼相機(jī)和電動剃須刀等高端電子產(chǎn)品，足以滿足市場上客戶的多方面的需求。
文檔編號H01M4/06GK202616345SQ20122031193
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月30日
發(fā)明者袁中直, 劉玲, 余思恩, 劉金成 申請人:惠州億緯鋰能股份有限公司