一种圆柱形锂亚硫酰氯电池的制作方法

文档序号:12566373阅读:423来源:国知局

本实用新型属于电化学技术领域,涉及一种电池,具体涉及一种圆柱形锂亚硫酰氯电池。

技术背景

锂亚硫酰氯电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池,比能量可达590W·h/kg和1100(瓦时每立方分米),最高的比能量值是由大容量、低放电率型大尺寸电池获得。低放电率商品化电池已成功地使用了多年,主要用于存储器的备用电压和其他要求长工作寿命的用途。大型方形电池作为应急应用电源已经用于军事用途。而中等、高放电率电池也已经发展用于各种电器和电子装置的电源,其中一些电池采用亚硫酰氯和其他卤氧化物电解液,通常加入了添加剂,以提高应用中电池的特定性能。

锂亚硫酰氯电池存在安全和电压滞后问题,其中安全问题特别容易在高放电率放电和过放电时发生,而电池经高温贮存后继续在低温放电时,则明显出现电压滞后现象。锂电池的成本较高,电池的安全性受到特别的关注,而对其处理又有特别要求,因此在一般应用上的仍然受到限制。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种圆柱形锂亚硫酰氯电池,以提高电池的安全性,减少电压的滞后现象,改善高锂亚硫酰氯的使用性能。

本实用新型的技术方案为:圆柱形锂亚硫酰氯电池,电池为螺旋卷绕式结构,包括电池盖、正极极柱、负极极柱、壳体和带孔顶壳,正极极柱位于电池盖的上部,负极极柱位于电池的下部,带孔顶壳与电池盖之间设有绝缘密封。壳体内装有电解质和卷绕式电极,电解质位于卷绕式电极的中心。电解质的上部设有电极棒,电极棒与正极极柱连接。卷绕式电极的上部设有顶部绝缘层,下部设有底部绝缘层。电池的上部设有封接绝缘子和安全装置,电池的下部设有闭合球。

封接绝缘子为耐腐蚀玻璃-镍金属封接绝缘子。壳体用不锈钢拉伸而成,绝缘密封为激光封接结构或焊接结构。安全装置为泄露孔、熔断丝或PTC器件。

锂亚硫酰氯电池为锂负极、碳正极和一种非水的SOCl2:LiAlCl4电解质组成。亚硫酰氯既是电解质,又是正极活性物质。负极、正极和SOCl2的成分要根据电池预期获得的性能确定。

本实用新型圆柱形锂亚硫酰氯电池通过螺旋卷绕式结构和在壳体内部设置安全装置,提高了电池的安全性,降低了电池电压的滞后现象,改善了高锂亚硫酰氯的使用性能。

附图说明

图1为本实用新型圆柱形锂亚硫酰氯电池的结构示意图;

其中:1—绝缘密封、2—带孔顶壳、3—封接绝缘子、4—安全装置、5—顶部绝缘层、6—壳体、7—电极棒、8—闭合球、9—底部绝缘层、10—正极极柱、11—电解质、12—卷绕式电极、13—负极极柱、14—电池盖。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。本实用新型保护范围不限于实施例,本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本实用新型保护的范围。

本实用新型圆柱形锂亚硫酰氯电池如图1所示,为螺旋卷绕式结构,包括电池盖14、正极极柱10、负极极柱13、壳体6和带孔顶壳2。壳体6用不锈钢拉伸而成,带孔顶壳与壳体连接。正极极柱位于电池盖的上部,负极极柱位于电池的下部,带孔顶壳与电池盖之间设有绝缘密封1,绝缘密封1为激光封接结构。壳体内装有电解质11和卷绕式电极12,电解质位于卷绕式电极的中心。电解质的上部设有电极棒14,电极棒与正极极柱连接。卷绕式电极的上部设有顶部绝缘层5,下部设有底部绝缘层9。电池的上部设有封接绝缘子3和安全装置4,电池的下部设有闭合球8,封接绝缘子3为耐腐蚀玻璃-镍金属封接绝缘子,安全装置为熔断丝。

锂亚硫酰氯电池的反应机理为:4Li+2SOCl2→4LiCl↓+S+SO2。硫和二氧化硫溶解在过量的亚硫酰氯电解液中,而且在放电期间,由于产生二氧化硫,会有一定程度的压力产生。在贮存期间,锂负极一经与电解质接触,就与亚硫酰氯电解质反应生成LiCl,锂负极即受到在其上面形成的LiCl膜的保护。这一钝化膜有益于延长电池的贮存寿命。电解质低的冰点(-110℃)和高的沸点(78.8℃)使得电池能够在一个宽广的温度范围内工作,随着温度的下降,电解质的电导率只有轻微的减少。

锂亚硫酰氯电池可以装一个安全阀,由制造厂家根据电池结构而定。圆柱形锂亚硫酰氯电池的开路电压为3.65V;典型的工作电压范围在3.3~3.6V之间。在较宽广的温度范围内放电,具有平坦的放电曲线和优良的性能,能在极高的温度下工作。

锂亚硫酰氯电池具有高比能量和长贮存寿命的优点,使用螺旋卷绕式结构的锂亚硫酰氯电池,是为了获得中等到高放电率,满足大电流输出和低温工作的需要。

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