专利名称：锂电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种长寿命高能锂电池。
背景技术：
具有长储存性能和长使用寿命的高能锂电池，单电池的使用期长达10年以上。对这类电池性能的均匀性、可靠性要求非常高。所以，在电池生产过程中，必须严格控制每个零配件的品质，使所有零配件和材料的性能数据都处于可控、可靠、可预知的状态下。
以金属锂(Li)为负极的柱式锂电池，如Li/SOCl2、Li/SO2、Li/MnO2等类型的电池，一般采用图1所示的结构。图1中显示的全密封式电池结构，由正极集流柱1、底部隔膜2、外壳3、负极锂片4、边膜5、正极包6、顶膜7、顶盖8等部件所组成。对于图1中正极集流体1，国内外厂家一般采用图2所示的结构。在图2中，正极集流体1通过绝缘子10与顶盖连接为一个整体。图2中的9为注液孔。
为了增加集流效果，还常在集流体1上焊接金属网11，如图3。
正极集流体无论采用图2或图3的结构，由于集流体的插入部分直径较大，占较大的空间。当然，带有金属集流网时所占空间更大。所以当正极集流体1插入正极包6时，常常导致正极包6的裂口、膨胀和变形等，从而使正极包6的尺寸处于不可控制的状态，影响电池的性能和质量。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种易于生产上控制的、使用可靠的锂电池。
本实用新型通过下述技术方案予以实现一种柱式锂电池，包括柱式正极集流体和碳包式结构的正极包，所述正极集流体的下部插入正极包中，其特征在于所述正极集流体下部为金属材料，其中至少有一部分，其直径小于未插入所述正极包的正极集流体的直径。
采用上述技术方案，可取得如下积极效果由于在本技术方案中选择了直径小的金属丝作为正极集流柱，固定在改进后的正极集流端上，在不改变电池外观尺寸的情况下，在电池装配时，于插入过程中对碳包式结构的正极包较原有结构的正电极集电柱影响小，从而控制了正极集流体插入正极包时造成的正极包尺寸和形状出现不可控现象，改善电池性能的均一性和可控性，从而改善电池产品的性能。
上述技术方案中的正极集流柱，可以采用上、下两段式金属相连接的结构。这两段金属，可以是相同的金属，也可以是不同的金属。
进一步的，为更好地减少正极集流柱插入时对正电包的影响，上述两段式金属正极集流柱，还可以采用插入正电包的下端直径小于未插入正电包的上端直径的针式结构。
图1是现有的以金属锂为负极的柱式锂电池剖示图；图2是常用的正极集流体剖示图；图3是常用的增加集流金属网的正极集流体剖示图；
图4是本实用新型实施例的正极集流体剖示图；图5是本实用新型实施例的锂电池剖示图。
图6是本实用新型与带金属集流网的柱式集流体组装的AA型锂电池在常温下的放电曲线对比图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本实用新型作更进一步的说明。
本实施例是一组对比的实验，其中第一组的正极集流体采用常用的柱式结构，第二组的正极集流体采用带金属集流网的柱式集流体，第三组的正极集流体采用本实用新型的改进结构，其结果如下所示第一组当正极包使用碳包式结构，正极集流体使用图2所示的结构时，正极集流柱的直径为2.0mm。当正极集流柱插入碳包进行装配时，在15个碳包装配的实施例中，原来上下直径均匀的圆柱型碳包，在插入直径为2.0mm的正极集流体后，碳包发生了严重的变形，全部成为上下部直径不一样的梯形，100％的碳包出现裂纹或裂口。
第二组当正极包使用碳包式结构，正极集流体使用图3所示的结构时，正极集流柱的直径为2.0mm，在正极集流柱上点焊了宽度为3.5mm、长度为16.0mm的金属网。当带金属集流网的正极集流柱插入碳包进行装配时，在15个碳包装配的实施例中，原来上、下部直径均匀的圆柱型碳包，在插入带有金属集流网的正极集流体后，100％发生破裂。
第三组当正极包使用碳包式结构，正极集流体使用图4所示的改进结构时，正极集流柱上段的直径为2.0mm，正极集流柱下段为直径0.8mm的金属针。当使用改进结构后的针状正极集流柱插入碳包进行装配时，在15个碳包装配的实施例中，正极碳包的外形没有明显变化，而且全部碳包都没有出现裂口或裂纹。
使用本实施例中改进后的针状金属集流体，组装的ER14505型(AA型)锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池，放电性能稳定，放电容量比单一直径的柱式或带金属集流网的柱式集流体组装的电池的放电容量高，而且放电平台几乎一样。图5是这两类电池的典型放电曲线。图5中曲线1是本实用新型组装的AA型锂/亚硫酰氯电池在常温下的放电曲线，曲线2是用带金属集流网的柱式集流体组装的AA型锂/亚硫酰氯电池在常温下的放电曲线。
权利要求1.一种柱式锂电池，包括柱式正极集流体和碳包式结构的正极包，所述柱式正极集流体的下部插入正极包中，其特征在于所述正极集流体下部为金属材料，其中至少有一部分，其直径小于未插入所述正极包的正极集流体的直径。
2.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于所述正极集流体，由两段金属体连接而成。
3.如权利要求2所述的锂电池，其特征在于所述正极集流体的两段金属为不同材料的金属。
4.如权利要求2所述的锂电池，其特征在于所述正极集流体的两段金属为相同材料的金属。
5.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于所述正极集流体，未插入所述正极包的部分，其直径在1.0～15.0mm之间，插入所述正极包的部分，其直径在0.1～10.0mm之间。
6.如权利要求5所述的锂电池，其特征在于所述插入正极包的正极集流体部分，是上部直径比下部直径大的针状。
专利摘要本实用新型提供一种柱式锂电池，包括柱式正极集流体和碳包式结构的正极包，正极集流体的下部插入正极包中，而正极集流体下部为金属材料，其中至少有一部分，其直径小于未插入正极包的正极集流体的直径。这种锂电池在生产上容易控制，其内部缺陷少，使用可靠。
文档编号H01M4/02GK2681360SQ20042001441
公开日2005年2月23日 申请日期2004年1月5日 优先权日2004年1月5日
发明者刘金成, 梁荣斌, 段成, 李憬, 庄俊峰 申请人:惠州亿纬电源科技有限公司