專利名稱：方形鋰-二硫化亞鐵電池的制作方法
技術領域：
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：
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、數碼相機和電動剃須刀等高端電子產品都需要使用方形薄片式鋰電池。
發明內容基于此，有必要提供一種結方形鋰-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、設置在殼體內的電芯和電解液。所述電芯包括正極片、負極片和隔離正負極片的隔膜。正極片包括二硫化亞鐵，負極片為鋰片。所述電芯的結構為結構一和結構二中的一種。所述結構一中，電芯包括一片被隔膜包裹的長條形負極，該包有隔膜的長條形負極經過多次彎折反轉形成疊片式，電芯包括多片正極片，該多片正極片分別設置在負極片彎折反轉形成的疊片之間，形成正極、負極依次疊放的效果。所述結構二中，電芯呈卷繞式，包括一片長條形正極片、一片長條形負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包裹，位于中心的負極片的頭部距離正極片的頭部至少有3/4圈的卷針旋轉長度。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、可根據應用產品的要求定制各種尺寸，填補市場空白。主要應用于目前市場上的便攜式音樂播放器、電子詞典、掌上電腦、數碼相機和電動剃須刀等高端電子產品，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構示意圖。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一步詳細描述。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、負極片40和隔離正負極片30、40的隔膜50組成，可為疊片式或卷繞式，呈扁平方形。正極片和負極片內可設置有集流體或集流片，其上設置有極耳。正極片30的活性物質為二硫化亞鐵，導電劑為碳類和/或石墨類固態或液態物質，負極片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、鎳網、鋼網等。極耳材質可以為銅、鋼、鎳或其兩種的復合材料。扁平方形電芯的外部包裹有絕緣膠紙(未標示)，既可防止電芯散開，又可在絕緣體與殼體10內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極柱80，負極片40上設置有負極耳41，負極耳41可與殼體10或蓋體20相連，使殼體10和蓋體20本身作為電池負極。殼體10的外側包裹有一層絕緣膜90，正極柱70和負極柱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構結構一和結構二。其中，結構一如圖2所示，電芯僅包括一片被隔膜50包裹的長條形負極40，該包有隔膜50的長條形負極40經過多次彎折反轉形成疊片式。電芯包括多片正極片30，該多片正極片30分別設置在負極片40彎折反轉形成的疊片之間，形成正極、負極依次疊放的效果。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，以及對電池進行老化和測試的步驟，在此不再贅述。其中，結構一的制備方法包括步驟S101，將長條形正極按預定尺寸裁成單片，每片正極片上都留有極耳，極耳從正極片的側面伸出；S102，將負極裁切成長條形，并在裁好的長條形負極片的一端壓上極耳，使極耳從長條形負極片的側面伸出；S103，隔膜包裹壓有極耳的負極片，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極片上，使正極片的一端與負極片的一端部對齊，然后將包有隔膜的負極片彎折反轉壓在正極片上，再在反轉的包有隔膜的負極片上疊放正極片，然后重復彎折反轉包有隔膜的負極片和在反轉的包有隔膜的負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。結構二的電芯呈卷繞式，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包裹，位于中心的負極片的頭部距離正極片的頭部至少有3/4圈的卷針旋轉長度。結構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3/4圈；S203，將位于上層的隔膜反轉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極片的頭部靠近卷針放在隔膜上，旋轉卷針直到正負極片卷繞完畢；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中以預定要求進行公轉和自轉制成膠水；在膠水中加入導電劑攪拌預定時間后加入正極活性材料攪拌制成正極漿料；按預定面密度將正極漿料涂覆于集流體上，并在預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、負極片40上的負極耳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，使正負極耳31、41處在殼體10的開口處，再通過點焊將負極片40上設置的負極耳41焊接在殼體10開口處的殼壁上，使殼體10成為電池的負極，再將正極片30上設置的正極耳31與蓋體20上的正極柱70進行焊接，為避免正負極耳正負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、可根據應用產品的要求定制各種尺寸，填補市場空白。主要應用于目前市場上的便攜式音樂播放器、電子詞典、掌上電腦、數碼相機和電動剃須刀等高端電子產品，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了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求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、設置在殼體內的電芯和電解液，所述電芯包括正極片、負極片和隔離正負極片的隔膜；正極片包括ニ硫化亞鐵，負極片為鋰片，其特征在于，所述電芯的結構為結構ー和結構ニ中的ー種； 所述結構一中，電芯包括一片被隔膜包裹的長條形負極，該包有隔膜的長條形負極經過多次彎折反轉形成疊片式，電芯包括多片正極片，該多片正極片分別設置在負極片彎折反轉形成的疊片之間，形成正極、負極依次疊放的效果； 所述結構ニ中，電芯呈卷繞式，包括一片長條形正極片、一片長條形負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包裹，位于中心的負極片的頭部距離正極片的頭部至少有3/4圈的卷針旋轉長度。
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、設置在殼體內的電芯和電解液，所述電芯包括正極片、負極片和隔離正負極片的隔膜。正極片包括二硫化亞鐵，負極片為鋰片。所述電芯的結構為結構一和結構二中的一種。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、可根據應用產品的要求定制各種尺寸，填補市場空白。主要應用于目前市場上的便攜式音樂播放器、電子詞典、掌上電腦、數碼相機和電動剃須刀等高端電子產品，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 優先權日2012年6月30日
發明者袁中直, 劉玲, 余思恩, 劉金成 申請人:惠州億緯鋰能股份有限公司