一种一次轻薄型凝胶固态氟电池制造技术

本实用新型专利技术涉及电池技术领域，公开了一种一次轻薄型凝胶固态氟电池。通过采用软包结构封装氟化碳正极片、锂金属负极片及介于两极片之间的凝胶固态电解质，既可以避免因氟化碳材料成本高而存在的商业障碍，又能发挥氟化碳材料的高容量优势，使得最终制备的一次轻薄型电池容量较常规锂二氧化锰电池高出25％左右，进而可广泛应用于一次轻薄型电池领域，满足当前用户对一次轻薄型电池的高电池容量需求。此外，所述一次轻薄型凝胶固态氟电池还具备低自放电优势、使用寿命长(可达到10年以上)和高低温适应性强(可在‑40～100摄氏度的温度环境下使用)等优点，便于实际应用和推广。

A once light gel solid fluorine battery

The utility model relates to the field of battery technology, and discloses a light and thin gel solid fluorine battery. By using soft package structure to package fluorocarbon positive plates, lithium metal negative plates and gel solid electrolytes between bipolar plates, it can avoid commercial obstacles due to high cost of fluorocarbon materials and give full play to the advantages of high capacity of fluorocarbon materials, making the final preparation of light and thin battery capacity more than 25% higher than conventional lithium manganese dioxide batteries, and thus wider. It is widely used in the field of primary light and thin batteries to meet the current user's demand for high battery capacity of primary light and thin batteries. In addition, the once light gel solid fluorine battery has the advantages of low self discharge, long service life (up to 10 years or more) and high adaptability to high temperature (which can be used in the temperature environment of 40~100 degrees Celsius), and is convenient for practical application and popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种一次轻薄型凝胶固态氟电池
本技术属于电池
，具体涉及一种一次轻薄型凝胶固态氟电池。
技术介绍
现有常规的一次轻薄型电池普遍采用锂二氧化锰材料方案，但是由于存在容量不够高、安全性、可靠性不够好和温度范围窄(锂二氧化锰电池仅能满足-20℃到60℃之间使用)的问题，难以满足用户对一次轻薄型电池的电池容量需求。
技术实现思路
为了解决现有一次轻薄型电池所存在的电池容量不足的问题，本技术目的在于提供一种一次轻薄型凝胶固态氟电池。本技术所采用的技术方案为：一种一次轻薄型凝胶固态氟电池，包括电池芯本体、凝胶固态电解质、正极耳、负极耳和软包装膜，其中，所述电池芯本体由分别呈平铺状、折叠状或卷绕状的氟化碳正极片和锂金属负极片构成，所述凝胶固态电解质填充在所述氟化碳正极片与所述锂金属负极片之间，所述正极耳的一端电连接所述氟化碳正极片，所述正极耳的另一端伸出所述软包装膜，所述负极耳的一端电连接所述锂金属负极片，所述正极耳的另一端也伸出所述软包装膜，所述软包装膜密封所述电池芯本体、所述凝胶固态电解质、所述正极耳的极片连接端和所述负极耳的极片连接端；所述氟化碳正极片包括片状集流体和氟化碳粉体层，其中，所述氟化碳粉体层附着在所述片状集流体的且朝向所述锂金属负极片的一面上/和附着在所述片状集流体的且背向所述锂金属负极片的一面上。优化的，当所述电池芯本体由分别呈折叠状或卷绕状的正极片和负极片构成时，在相对的两正极片表面之间和/或两负极片表面之间嵌设有厚度介于0.005～0.03mm的隔离膜。具体的，所述隔离膜为PP隔膜、PE隔膜、陶瓷隔膜、PP/PE覆合隔膜或无纺布隔膜。具体的，所述氟化碳正极片的厚度介于0.05～0.5mm之间，面密度介于5～50mg/cm2之间。具体的，所述锂金属负极片的厚度介于0.02～0.5mm之间，面密度介于8～80mg/cm2之间。具体的，所述锂金属负极片为锂金属带、锂金属-铜箔复合带、锂金属-铜网复合带、锂金属-镍箔复合带、锂金属-镍网复合带、锂金属-钢箔复合带或锂金属-钢网复合带。具体的，所述凝胶固态电解质包含锂盐、溶剂和添加剂，其中，所述锂盐包含LiPF6、LiAsF6、LiClO4、双三氟甲烷磺酰亚胺锂和/或LiBOB，所述溶剂包含EC、EMC、DEC、DMC、碳酸亚乙烯酯、CS2和/或亚硫酸乙烯酯，所述添加剂包含SEI膜优化剂和/或阻燃添加剂。具体的，所述正极耳或所述负极耳包括金属带和用于密封连接所述金属带与所述软包装膜的极耳胶体。具体的，所述软包装膜为厚度介于0.05～0.2mm之间的铝塑膜、镍塑膜、铜塑膜、钢塑膜、PP膜、金属箔或尼龙膜。具体的，所述片状集流体为厚度介于0.01～0.05mm的铝箔或涂炭铝箔。本技术的有益效果为：(1)本专利技术创造提供了一种新型的一次轻薄型电池，即采用软包结构封装氟化碳正极片、锂金属负极片及介于两极片之间的凝胶固态电解质，既可以避免因氟化碳材料成本高而存在的商业障碍，又能发挥氟化碳材料的高容量优势，使得最终制备的一次轻薄型电池容量(理论电池比能量高达2180Wh/kg，实际成品电池比能量高达500～1000Wh/kg)较常规锂二氧化锰电池高出25％左右，进而可广泛应用于一次轻薄型电池领域，满足当前用户对一次轻薄型电池的高电池容量需求；(2)所述一次轻薄型凝胶固态氟电池还具备低自放电优势、使用寿命长(可达到10年以上)和高低温适应性强(可在-40～100摄氏度的温度环境下使用)等优点，便于实际应用和推广。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的一次轻薄型凝胶固态氟电池的剖视结构示意图。图2是本技术提供的一次轻薄型凝胶固态氟电池的俯视结构示意图。上述附图中：1-电池芯本体；101-氟化碳正极片；101a-片状集流体；101b-氟化碳粉体层；102-锂金属负极片；2-凝胶固态电解质；3-正极耳；4-负极耳；5-软包装膜；6-隔离膜；701-金属带；702-极耳胶体。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。实施例一如图1～2所示，本实施例提供的所述一次轻薄型凝胶固态氟电池，包括电池芯本体1、凝胶固态电解质2、正极耳3、负极耳4和软包装膜5，其中，所述电池芯本体1由分别呈平铺状、折叠状或卷绕状的氟化碳正极片101和锂金属负极片102构成，所述凝胶固态电解质2填充在所述氟化碳正极片101与所述锂金属负极片102之间，所述正极耳3的一端电连接所述氟化碳正极片101，所述正极耳3的另一端伸出所述软包装膜5，所述负极耳4的一端电连接所述锂金属负极片102，所述正极耳3的另一端也伸出所述软包装膜5，所述软包装膜5密封所述电池芯本体1、所述凝胶固态电解质2、所述正极耳3的极片连接端和所述负极耳4的极片连接端；所述氟化碳正极片101包括片状集流体101a和氟化碳粉体层101b，其中，所述氟化碳粉体层101b附着在所述片状集流体101a的且朝向所述锂金属负极片102的一面上/和附着在所述片状集流体101a的且背向所述锂金属负极片102的一面上。如图1和2所示，在所述一次轻薄型凝胶固态氟电池的具体结构中，所述电池芯本体1为本实施例电池的核心部件，并举例地如图1所示，所述电池芯本体1具体为由分别呈折叠状的氟化碳正极片101和锂金属负极片102构成的折叠状叠合结构；为了防止所述氟化碳正极片101和所述锂金属负极片102在叠合时出现因直接接触而短路，可优选在所述锂金属负极片102且朝向所述氟化碳正极片101的一面上附着有厚度介于0.005～0.01mm的绝缘网层(附图中未示出)。所述氟化碳正极片101用于作为电池正极，并通过所述正极耳3对外提供高电势电位，其具体尺寸可设计如下：厚度介于0.05～0.5mm之间，面密度介于5～50mg/cm2之间。在所述氟化碳正极片101的具体结构中，所述片状集流体101a用于承载所述氟化碳粉体层101b，其可以但不限于为铝箔或涂炭铝箔，具体厚度介于0.01～0.05mm之间。所述氟化碳粉体层101b为氟化碳(其是碳粉与氟气反应所形成的现有夹层化合物，虽然具有电化学活性，但是在有机电解质中的化学稳定性却很高，即使温度高达400摄氏度，也不会热分解，具有很长的储存寿命)粉末的固体状结构，其具体包含有重量百分比介于90～98％之间的氟化碳粉末、重量百分比介于0.5～5％之间的导电剂和重量百分比介于0.5～5％之间的粘结剂；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一次轻薄型凝胶固态氟电池，其特征在于：包括电池芯本体(1)、凝胶固态电解质(2)、正极耳(3)、负极耳(4)和软包装膜(5)，其中，所述电池芯本体(1)由分别呈平铺状、折叠状或卷绕状的氟化碳正极片(101)和锂金属负极片(102)构成，所述凝胶固态电解质(2)填充在所述氟化碳正极片(101)与所述锂金属负极片(102)之间，所述正极耳(3)的一端电连接所述氟化碳正极片(101)，所述正极耳(3)的另一端伸出所述软包装膜(5)，所述负极耳(4)的一端电连接所述锂金属负极片(102)，所述正极耳(3)的另一端也伸出所述软包装膜(5)，所述软包装膜(5)密封所述电池芯本体(1)、所述凝胶固态电解质(2)、所述正极耳(3)的极片连接端和所述负极耳(4)的极片连接端；所述氟化碳正极片(101)包括片状集流体(101a)和氟化碳粉体层(101b)，其中，所述氟化碳粉体层(101b)附着在所述片状集流体(101a)的且朝向所述锂金属负极片(102)的一面上/和附着在所述片状集流体(101a)的且背向所述锂金属负极片(102)的一面上。

【技术特征摘要】
1.一种一次轻薄型凝胶固态氟电池，其特征在于：包括电池芯本体(1)、凝胶固态电解质(2)、正极耳(3)、负极耳(4)和软包装膜(5)，其中，所述电池芯本体(1)由分别呈平铺状、折叠状或卷绕状的氟化碳正极片(101)和锂金属负极片(102)构成，所述凝胶固态电解质(2)填充在所述氟化碳正极片(101)与所述锂金属负极片(102)之间，所述正极耳(3)的一端电连接所述氟化碳正极片(101)，所述正极耳(3)的另一端伸出所述软包装膜(5)，所述负极耳(4)的一端电连接所述锂金属负极片(102)，所述正极耳(3)的另一端也伸出所述软包装膜(5)，所述软包装膜(5)密封所述电池芯本体(1)、所述凝胶固态电解质(2)、所述正极耳(3)的极片连接端和所述负极耳(4)的极片连接端；所述氟化碳正极片(101)包括片状集流体(101a)和氟化碳粉体层(101b)，其中，所述氟化碳粉体层(101b)附着在所述片状集流体(101a)的且朝向所述锂金属负极片(102)的一面上/和附着在所述片状集流体(101a)的且背向所述锂金属负极片(102)的一面上。2.如权利要求1所述的一种一次轻薄型凝胶固态氟电池，其特征在于：当所述电池芯本体(1)由分别呈折叠状或卷绕状的正极片(101)和负极片(102)构成时，在相对的两正极片表面之间和/或两负极片表面之间嵌设有厚度介于0.005～0.03mm的隔离膜(6)。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维元，
申请(专利权)人：四川赛尔雷新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51