一种倍率型扣式锂锰电池的制作方法

本实用新型涉及扣式锂锰电池技术领域，更具体地说它是一种倍率型扣式锂锰电池。

背景技术：

扣式锂电池是目前市场上应用最广泛的一次性锂电池，但其多数是使用在传统应用领域，如计算机记忆电源、电子标签、微型电子产品等，而在一次性锂电池的新兴领域，如高速公路复合卡(执行5.8GHz通讯频率)、烟感、物联网等领域，扣式锂锰电池很少被使用。

这是因为扣式锂锰电池采用正极炭包式结构，其正负极接触面积很小，无法提供高电流的脉冲，而新兴的应用领域大多需要电池提供信号传输的高功率脉冲，因而这种新兴领域基本都使用柱式锂锰电池或者软包装电池。

现急需研发一种能应用于高电流脉冲需求的产品上的倍率型的扣式锂锰电池。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种倍率型扣式锂锰电池，具有大电池容量、大电流、高倍率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种倍率型扣式锂锰电池，其特征在于：由正极片、负极片、隔膜、细胶带、正极盖、负极壳和电解液组成，所述正极片由正极膜和铝网辊压形成，所述正极片头部设有梯形铝网；

设有梯形铝网的所述正极片一端设有一面单面正极；

所述负极片由金属锂带和薄铜网压合形成，所述负极片头部设有梯形铜网，设有所述梯形铜网的所述负极片一端设有一面单面负极；

所述正极片、负极片、隔膜卷绕形成卷芯，所述卷芯上下两表面分别为单面正极和单面负极；

卷芯通过细胶带固定，所述单面负极设于细胶带外侧；所述卷芯位于正极盖与负极壳之间，所述卷芯上的梯形铝网与正极盖焊接固定、梯形铜网与负极壳焊接固定，所述电解液位于所述正极盖与负极壳之间，所述正极盖与负极壳通过扣压封边固定连接。

在上述技术方案中，所述正极膜由湿料正极粉辊压烘干而成。

在上述技术方案中，所述负极片宽度比所述正极片宽度小1mm～3mm。

在上述技术方案中，所述负极片宽度为24mm；所述正极片宽度的宽度为25mm。

在上述技术方案中，所述梯形铝网高度为3mm～10mm、下底边长度为10mm～20mm；所述梯形铜网高度为3mm～10mm、下底边长度为10mm～20mm。

在上述技术方案中，所述梯形铝网高度为6mm、下底边长度为15mm；所述梯形铜网高度为6mm、下底边长度为15mm。

在上述技术方案中，所述隔膜为干法双拉隔膜或者湿法隔膜。

在上述技术方案中，所述细胶带的宽度为2mm～5mm。

在上述技术方案中，梯形铝网与正极盖通过超声焊接固定或激光焊接固定；梯形铜网与负极壳通过超声焊接固定或激光焊接固定；梯形铜网折弯后与所述梯形铜网焊接固定，且正极盖与负极壳呈30°～60°夹角。

本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型正负极片摒弃了传统锂电池极片上的极耳位，因而相比传统锂电池极片，增加了正负极反应面积，提升电池容量和负载；

(2)本实用新型正负极伸出的梯形网代替了传统锂电池极片的极耳，由于现有技术卷芯的方形结构和扣式电池的圆形内腔匹配时有空间浪费，本实用新型的卷芯多出来的梯形网可以利用这部分空间做极耳焊接，即解决了极耳焊接的问题，也最大限度的利用了浪费的空间；

(3)本实用新型正负极片的卷绕最后一圈均只有单面物料，卷绕出来的电芯最外圈均为集流网，而因为最外圈的物料是不参与电化学反应的，这种结构解决了传统卷绕电芯造成的最外圈物料浪费问题，如此可以最大限度的利用电池内部空间，提升电池容量；

(4)本实用新型扣式锂锰电池采用卷绕式的电芯结构，而传统扣式锂锰电池采用的炭包式能量型结构，本实用新型扣式锂锰电池在大电流、高倍率的表现上更优异；

(5)本实用新型正负极均采用集流网压膜的方式，一方面能提升电池工作时的集流效果，使电池负载能力提升，另一方面，也增强了极片的强度，避免在卷绕时折叠极片出现折弯处的极片断裂或者反应过程中因负极不断消耗断裂的问题。

附图说明

图1为本实用新型正极片主视结构示意图。

图2为本实用新型正极片后视结构示意图。

图3为本实用新型负极片主视结构示意图。

图4为本实用新型负极片后视结构示意图。

图5为本实用新型卷绕完成的电芯立体结构示意图。

图6为本实用新型细胶带包住电芯立体结构示意图。

图7为本实用新型正极盖立体结构示意图。

图8为本实用新型负极盖立体结构示意图。

图9为本实用新型焊接结构示意图。

图10为本实用新型成品立体结构示意图。

图中1-正极片,1.1-正极膜,1.2-铝网,1.21-梯形铝网,1.3-单面正极,2-负极片,2.1-金属锂带,2.2-薄铜网,2.21-梯形铜网,2.3-单面负极,3-隔膜,4-细胶带,5-正极盖,6-负极壳,7-卷芯。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：一种倍率型扣式锂锰电池，由正极片1、负极片2、隔膜3、细胶带4、正极盖5、负极壳6和电解液组成，所述正极片1由正极膜1.1和铝网1.2辊压形成，所述正极片1头部设有梯形铝网1.21；

设有梯形铝网1.21的所述正极片1一端设有一面单面正极1.3(如图1、图2所示)；

所述负极片2由金属锂带2.1和薄铜网2.2压合形成，所述负极片2头部设有梯形铜网2.21，设有所述梯形铜网2.21的所述负极片2一端设有一面单面负极2.3(如图3、图4所示)；

所述正极片1、负极片2、隔膜3卷绕形成卷芯7，所述卷芯7上下两表面分别为单面正极1.3和单面负极2.3(如图5所示)；

卷芯7通过细胶带4固定，所述单面负极2.3设于细胶带4外侧；所述卷芯7位于正极盖5与负极壳6之间，所述卷芯7上的梯形铝网1.21与正极盖焊5接固定、梯形铜网2.21与负极壳6焊接固定，所述电解液位于所述正极盖5与负极壳6之间，所述正极盖5与负极壳6通过扣压封边固定连接(如图6、图7、图8、图9、图10所示)。

所述正极膜1.1由湿料正极粉辊压烘干而成(如图1、图2所示)。

所述负极片2宽度比所述正极片1宽度小1mm～3mm。

所述负极片2宽度为24mm；所述正极片1宽度的宽度为25mm

所述梯形铝网1.21高度为3mm～10mm、下底边长度为10mm～20mm；所述梯形铜网2.21高度为3mm～10mm、下底边长度为10mm～20mm。

所述梯形铝网1.21高度为6mm、下底边长度为15mm；所述梯形铜网2.21高度为6mm、下底边长度为15mm。

所述隔膜3为干法双拉隔膜或者湿法隔膜。

所述细胶带4的宽度为2mm～5mm。

梯形铝网1.21与正极盖5通过超声焊接固定或激光焊接固定；梯形铜网2.21与负极壳6通过超声焊接固定或激光焊接固定；梯形铜网2.21折弯后与所述梯形铜网2.21焊接固定，且正极盖5与负极壳6呈30°～60°夹角(如图9所示)。

实施例1

一种倍率型扣式锂锰电池，为CR3832扣式电池，其制备方法包括如下步骤：

将正极锰粉、导电炭黑、石墨、异丙醇、聚四氟乙烯乳液、去离子水按照一定比例(质量比为60:2.5:2.5:10:10:15)混合搅拌成湿料正极粉，然后将湿料正极粉在对辊机上反复辊压成膜状，高温烘干纤维化之后制得正极膜1.1；

将裁切好尺寸的正极膜1.1与铝网1.2在对辊机上反复辊压形成初始正极片，初始正极片头部留有5mm的方形铝网1.22；

用激光焊机对初始正极片清粉，清出一面单面正极1.3，并使用裁切模具将方形铝网1.22裁切成梯形铝网1.21，得到正极片1；

负极片2宽度为24mm；正极片1宽度的宽度为25mm；梯形铝网1.21高度为6mm、下底边长度为15mm；梯形铜网2.21高度为6mm、下底边长度为15mm；细胶带4的宽度为2mm；

将两片厚度、宽度一致，但长度不一致的金属锂带2.1和薄铜网2.2压合成负极片2，使负极片2具有一面单面负极2.3，负极片2头部留有方形铜网2.22，使用裁切具将方形铜网2.22裁切成梯形铜网2.21；以便与负极壳6焊接；

正极片1烘烤后，在干燥环境下与负极片2、隔膜3卷绕，卷绕时先卷一圈负极片，再将正极片1和负极片2同时卷绕，卷绕完成后，卷芯7的上下两表面分别为单面正极1.3和单面负极2.3；

用细胶带4包住除单面负极2.3外的所有卷芯7，然后展开单面负极2.3；

先将卷芯7上的梯形铝网1.21与正极盖5焊接固定，然后再将卷芯7上的梯形铜网2.21折弯后与负极壳6焊接；焊接时，正极盖5与负极壳6呈45°夹角；

电解液为采用碳酸丙烯酯(PC)、乙二醇二甲醚(DME)、1，3-二氧戊环(DOL)按体积比5：3：2的混合溶液，电解质盐为高氯酸锂(LiClO4)，电解质盐摩尔浓度为1.0mol/L；

向负极壳6内注入电解液，然后盖上正极盖5，封边得到半成品电池；

将半成品电池以一定的电流预放电，然后高温老化，制成成品倍率型扣式锂锰电池(如图10所示)。

实施例2

一种倍率型扣式锂锰电池，为CR3832扣式电池，其制备方法同实施例1，不同之处在于：负极片2宽度为24mm；正极片1宽度的宽度为26mm；梯形铝网1.21高度为3mm、下底边长度为10mm；梯形铜网2.21高度为10mm、下底边长度为10mm；细胶带4的宽度为5mm。

实施例3

一种倍率型扣式锂锰电池，为CR3832扣式电池，其制备方法同实施例1，不同之处在于：负极片2宽度为25mm；正极片1宽度的宽度为26mm；梯形铝网1.21高度为10mm、下底边长度为20mm；梯形铜网2.21高度为3mm、下底边长度为20mm。

使用上述实施例制得的CR3832扣式电池与常规的CR3832扣式电池性能对比如下表所示：

从上表可知：本实用新型所述的倍率型扣式锂锰电池在大电流、高倍率的表现上更优异。

其它未说明的部分均属于现有技术。