专利名称：一种碳包式锂电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及碳包式锂电池领域，尤其是涉及碳包式锂电池的集流体结构。
背景技术：
碳包式锂电池，例如碳包式锂亚硫酰氯电池是以金属锂为负极，以碳包为正极，以亚硫酰氯为无机电解液的锂原电池。这种电池具有比能量高和使用寿命长(可达10年以上)等优点，被广泛用于军事及工业设备中。现有碳包式电池一般采用实心碳包，并采用针式集流体，即在实心碳包中央插入集流针集流，该集流结构集流面积小，故仅适用于小电流放电，如碳包式的ER14250电池。传统集流针碳包式电池在高振动条件下放电难以保证集流效果的稳定。另外，随着负极锂片的消融和碳包的变形，集流针与碳包之间易发生接触不良，影响电池的放电能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在高振动条件下可稳定集流的碳包式锂电池。一种碳包式锂电池，包括壳体、套设在壳体内的锂片、碳包、集流网以及用于隔离锂片和碳包的隔膜，所述集流网位于锂片、隔膜和碳包的内侧，所述碳包式锂电池，还包括一设置在集流网内侧的支撑体，所述支撑体紧紧抵靠在集流网上，使集流网紧压锂片或碳包内壁。在优选的实施例中，所述支撑体为一具有扩张力的元件。在优选的实施例中，所述支撑体为弹簧或螺旋形弹片。在优选的实施例中，所述支撑体为不锈钢材料。在优选的实施例中，所述锂片、碳包和集流网大体呈直筒形，锂片与外壳的内壁接触，碳包设置在锂片内侧并通过隔膜与锂片隔离，集流网设置在碳包内侧。在优选的实施例中，所述壳体的盖体上通过绝缘材料密封有电极柱，所述电极柱与集流网相连。在优选的实施例中，常态下，所述支撑体的外径大于集流网的内径。本发明碳包式锂电池通过在集流网的内部放置一个具有扩张力的支撑体，将筒形集流网撑开并紧密附着在锂片或碳包内壁上，既保证了集流网与锂片或碳包的完全接触， 又使电池在高振动的状态下保证了集流网的稳固性。
图1为一实施例的碳包式锂电池的剖面图。图2为一实施例的碳包式锂电池的部分分解图。图3为一实施例中电池放电示意图。
具体实施方式
下面以碳包式锂亚硫酰氯电池为例结合附图对本发明作进一步详细描述。请同时参见图1至图2，碳包式锂电池主要包括壳体80、套设在壳体80内的负极锂片70、碳包10、用于隔离锂片70与碳包10的隔膜(未标示)、集流网20以及支撑体30。 锂片70、碳包10和集流网20大体呈直筒形或构成直筒型。锂片70靠辊压压合在外壳80 的内壁上，碳包10设置在锂片70内侧并通过隔膜与锂片70隔离。集流网20设置在碳包 10内侧。支撑体30设置在集流网20内侧，紧紧抵靠在集流网20上，将集流网20撑开并使集流网20紧压在碳包10内壁上。壳体80的盖体上通过绝缘材料密封有电极柱81。电极柱81通过一条镍带40与集流网20相连。优选的，支撑体30为一具有扩张力的元件，可选自以下元件中的一种弹簧、螺旋形弹片、辐轮状弹性结构(其辐条可弹性收缩)。考虑到电解液一般都具有强腐蚀性，且支撑体需要具有一定的强度，本实施例中选用不锈钢材质的弹簧作为支撑体30。支撑体30在常态下的直径应等于或略大于集流网的内径。其他实施例中，支撑体30也可以为不锈钢固定环，该固定环的直径需等于或稍小于碳包10的内径，当电解液注入后，碳包膨胀，碳包的内径会缩小至与固定环紧密接触，从而将集流网支撑住并与碳包紧密接触。在实际组装时，将负极70、隔膜碳包10和内壁上焊接有镍带40的集流网20依次装入壳体80内，并使集流网底部和侧面同时与碳包内壁紧密接触。然后，将支撑体30插入集流网20内侧。此时支撑体30将集流网20紧紧压在碳包10的内壁上。之后，将露出集流网20外部的镍带40焊接在正极柱50上，将盖体与壳体80焊接并注液，最后密封注液口， 完成装配。采用该改进的集流体结构的锂亚硫酰氯电池经实验验证在高温、高振动条件下具备中倍率放电能力，在高振动条件下的具备稳定的集流能力。图3中沿横轴从左向右的三条曲线分别是锂亚硫酰氯电池在25°C静置的放电曲线S1、25°C振动状态下放电曲线S2和 140°C高温下的放电曲线S3。其中，静置放电条件在25°C环境下，将电池直立静置，用新威放电柜进行10 Ω恒阻放电至2. 0V。振动放电条件在25士5°C条件下，按照UN38. 3标准使电池经受振动的同时完成放电，具体振动模式为15min完成一次7-200HZ扫频振动，在整个放电过程中持续重复此过程。电池由新威放电柜进行10 Ω恒阻放电至2. 0V。高温放电条件在140士5°C条件下，将电池接新威放电柜恒阻10 Ω放电至2. 0V。可以理解的，在其他实施例中，根据电池极性配置的要求，可将碳包与外壳内壁接触，锂片设置在碳包内侧并通过隔膜与碳包隔离。综上，采用本发明的碳包式锂电池，利用支撑体将集流网撑开并紧密附着在碳包内壁上，由于集流面积远大于针式集流体，既可充分实现集流网与碳包的接触，提高了电池的中倍率放电能力，同时较之卷绕电池，具有更高的安全性，又可保证电池在高振动的状态下集流网的稳固性，有效提高了电池的稳定集流能力。虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、 改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
权利要求
1.一种碳包式锂电池，包括壳体、套设在壳体内的锂片、碳包、集流网以及用于隔离锂片和碳包的隔膜，所述集流网位于锂片、隔膜和碳包的内侧，其特征在于，还包括一设置在集流网内侧的支撑体，所述支撑体紧紧抵靠在集流网上，使集流网紧压锂片或碳包内壁。
2.根据权利要求1所述的碳包式锂电池，其特征在于，所述支撑体为一具有扩张力的元件。
3.根据权利要求2所述的碳包式锂电池，其特征在于，所述支撑体为弹簧或螺旋形弹片。
4.根据权利要求1或2或3所述的碳包式锂电池，其特征在于，所述支撑体为不锈钢材料。
5.根据权利要求1或2或3所述的碳包式锂电池，其特征在于，所述锂片、碳包和集流网大体呈直筒形，锂片与外壳的内壁接触，碳包设置在锂片内侧并通过隔膜与锂片隔离，集流网设置在碳包内侧。
6.根据权利要求5所述的碳包式锂电池，其特征在于，所述壳体的盖体上通过绝缘材料密封有电极柱，所述电极柱与集流网相连。
7.根据权利要求5所述的碳包式锂电池，其特征在于，常态下，所述支撑体的外径大于集流网的内径。
全文摘要
本发明涉及碳包式锂电池，目的在于提供一种具有中倍率电流放电能力及高振动条件下稳定放电能力的，且具有新型集流体结构的碳包式锂电池。该碳包式锂电池主要包括壳体、套设在壳体内的锂片、碳包、集流网以及用于隔离锂片和碳包的隔膜。所述集流网位于锂片、隔膜和碳包的内侧，设置在集流网内侧的支撑体紧紧抵靠在集流网上，使集流网紧压锂片或碳包内壁。本发明的碳包式锂电池，通过增加集流网与碳包的接触面积，提高了电池的中倍率电流汇集及放电能力，运用支撑体的扩张力将集流网紧紧的附着在碳包的内壁上，保证了高振动下集流网的稳固性，有效提高了电池的稳定集流能力。
文档编号H01M10/058GK102437374SQ20111038079
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者刘金成, 徐瑛, 曹浪, 曾志强, 袁中直 申请人:惠州亿纬锂能股份有限公司