本发明专利技术提供了一种锂锰电池的正极片集流体以及其正极片与电池。所述正极片集流体为铁合金箔，铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr 10~20%，Fe 60~80%，Mn 0~10%，Ni 0~14%，Mo 0~3%，Ti 0~0.75%，不可避免的杂质≤1%；其中Mn、Ni、Mo、Ti的质量百分数之和≥1%。由所述铁合金箔制成的正极片集流体允许涂覆更多的正极活性物质、并在辊压工序可承受更大的压力，从而使电池的容量得以提升。另外，其较高的电阻特性能增大锂锰电池的内阻，大幅减小电池在各种滥用条件下内部出现的瞬间冲击电流，减轻正极活性物质MnO2受热析氧、有机溶剂在金属负极表面还原等现象，使锂锰电池的安全性得到大幅度提升。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂锰电池领域，更具体地，涉及一种锂锰电池的正极片集流体以及其正极片与电池。
技术介绍
锂锰电池常用在各种传感器、摄像机、数码相机、温度计、计算器、笔记本电脑的BIOS、通讯设备等便携式电子设备上。由于锂锰电池可以长时间保持一定的荷电量，对许多有长期工作需求的设备来说，锂锰电池是非常合适的。锂锰电池的基本电压为3.2V，可设计成圆柱形电池，也可以设计成软包装类型的电池。其具有以下特性：1.能量密度：锂锰电池的放电电压3.2V以上，是普通电池的两倍，这对电器来说，就意味着可节省电源空间和减轻重量。2.放电性能：即使经过长期的放电，它仍保持稳定的工作电压，对许多有长期工作需求的设备来说，锂锰电池是非常合适的。3.温度特性：具有导电性能良好的有机电解质溶液的应用，使电池能在-20℃～60℃温度范围内正常地工作，经过特殊工艺及配方，还可以满足-40～80℃的工作温度要求。4.防漏性能：可靠的密封结构和采用合适电液及各种处理之后的正极活性物质，使电池具有良好的防漏性能。5.工作特性：由于有机溶剂与金属锂或锂铝合金的作用，在负极表面上形成一保护膜层，再加上可靠的电池密封结构以及高稳定性正极活性物质的使用，使电池自放电很小。锂锰电池被广泛使用的同时，其安全性也受到日益的关注。锂锰电池在受到挤压、冲击、短路等情况时有可能发生起火、爆炸，其安全性制约了锂锰电池进一步的发展，因此提高锂锰电池的安全性是很有必要的。电池中的集流体一方面作为活性物质的载体；另一方面是汇集电流的结构，其功能是将电池活性物质产生的电流汇集起来形成总电流后对外输出。现有的锂锰电池中，其通常采用铝箔或铝网作为正极集流体。锂锰用铝集流体导电能力突出但强度不足，在正极片压制、卷绕的时候容易破损或造成断片；铝集流体强度不足也限制了正极活性物质的敷料量，使电池容量无法得到进一步提升。由于铝集流体的电阻低、导电性好，当锂锰电池受到冲击、挤压、短路等情况时，电池内部瞬间冲击电流大，局部温升高，可能使得低熔点的铝集流体局部融化，正极活性物质MnO2受热析氧，有机溶剂在金属负极表面还原等现象，此时电池会处于不稳定状态之中。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种铁合金箔在锂锰电池的正极片集流体中的应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种铁合金箔在锂锰电池的正极片集流体中的应用，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr10~20%，Fe60~80%，Mn0~10%，Ni0~14%，Mo0~3%，Ti0~0.75%，不可避免的杂质≤1%；其中Mn、Ni、Mo、Ti的质量百分数之和≥1%。锂锰电池的工作电压较高，普通铁箔作为正极集流体在电池使用的过程中会发生溶解，而铝箔表面因有氧化膜保护，不容易发生溶解。因此，现有中的锂锰电池通常采用铝箔作为正极集流体。但铝集流体的强度不足限制了正极活性物质的敷料量，使电池容量无法得到进一步提升，且当锂锰电池受到冲击、挤压、短路等情况时，电池内部瞬间冲击电流大，局部温升高，可能使得低熔点的铝集流体局部融化，造成安全隐患。所述铁合金箔具有高强度、较高电阻的特性，可应用于锂锰电池的正极片集流体。当采用所述的正极集流体时，其高强度特性能允许涂覆更多的正极活性物质、并在辊压工序可承受更大的压力，从而使电池容量得以提升。另外，其较高的电阻特性能增大锂锰电池的内阻，大幅减小电池在各种滥用条件下内部出现的瞬间冲击电流，减轻正极活性物质MnO2受热析氧、有机溶剂在金属负极表面还原等现象，使锂锰电池的安全性得到大幅度提升。本专利技术的另外一个目的是提供一种锂锰电池的正极片集流体。一种锂锰电池的正极片集流体，所述正极片集流体为铁合金箔，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr10~20%，Fe60~80%，Mn0~10%，Ni0~14%，Mo0~3%，Ti0~0.75%，不可避免的杂质≤1%；其中Mn、Ni、Mo、Ti的质量百分数之和≥1%。优选地，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr17~19%，Fe65~80%，Mn1~9%，Ni0.6~13%，Mo0~2.5%，Ti0~0.6%，不可避免的杂质≤1%。，其中，Mn可优选为1~8.5%，Ni可优选为0.6~12.5%。更优选地所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr17~19%，Fe67.5~79.3%，Mn1~9%，Ni0.6~13%，不可避免的杂质≤1%，其中，Mn可优选为1~8.5%，Ni可优选为0.6~12.5%。进一步地，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Mn1%，Ni0.6%，Cr18%，Fe79.3%，余量为不可避免的杂质。优选地，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr17~18%，Fe65.5~68%，Mn1.5~1.6%，Ni11~13%，Mo0~2.5%，Ti0~0.6%，不可避免的杂质≤1%，其中，Ni可优选为11~12.5%。所述不可避免的杂质为Si、C、P、S中的一种或几种。所述含量范围内的杂质对集流体的性能并没有影响。本专利技术的另一个目的是提供一种锂锰电池的正极片。所述正极片包括正极片集流体以及涂覆在正极片集流体上的正极活性物质，所述正极片集流体为上述的正极片集流体。优选地，所述正极片集流体的厚度为0.010~0.040mm，更优选为0.030mm。优选地，所述正极活性物质包括以下按重量份数计算的组分：MnO280~95份、乙炔黑0~10份、石墨0~10份、粘结剂0.1~5份。更优选地，所述正极活性物质包括以下按重量份数计算的组分：MnO293份、乙炔黑4份、石墨2份、粘结剂1份。本专利技术还提供一种锂锰电池。所述锂锰电池包括电芯、有机电解液以及容纳电芯的钢壳。所述电芯包括正极片、负极片以及隔膜，所述正、负极片位于隔膜的两侧，电芯由三者卷绕而成。所述正极片为上述的正极片。优选地，所述负极片为锂带或锂铝合金带。所述的锂锰电池可采用现有技术的进行制备，优选采用以下步骤：1、将铁合金箔安装在涂布机上，设置好转速以及烘干温度后运转涂布机，在铁合金箔表面涂上一定量的正极活性物质。待正极活性物质全部烘干后，取下涂布好的铁合金箔。2、通过辊压机对涂布好的铁合金箔进行辊压处理。设置好一定的压力后，将涂布后的铁合金箔放进辊压机内进行辊压。待铁合金箔全部通过辊压机后，按锂锰电池正极片的尺寸对辊压后的箔片进行裁剪，即得锂锰电池的正极片。3、以锂带作为负极片，与正极片，隔膜纸等在卷绕机中卷绕成电芯。最后与有机电解液以及容纳电芯的钢壳等部件一起组装成锂锰电池。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过采用铁合金箔作为锂锰电池的正极片集流体，所述的正极片集流体允许涂覆更多的正极活性物质、并在辊压工序可承受更大的压力，从而使电池的容量得以提升。另外，其较高的电阻特性能增大锂锰电池的内阻，大幅减小电池在各种滥用条件下内部出现的瞬间冲击电流，减轻正极活性物质MnO2受热析氧、有机溶剂在金属负极表面还原等现象，使锂锰电池的安全性得到大幅度提升。附图说明图1为实施例1所述锂锰电池的放电性能测试图。图2为对比例所述锂锰电池的放电性能测试图。具体实施方式通过以下具体实施例进一步详细说明本专利技术，应当理解，此本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铁合金箔在锂锰电池的正极片集流体中的应用，其特征在于，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr 10~20%，Fe 60~80%，Mn 0~10%，Ni 0~14%，Mo 0~3%，Ti 0~0.75%，不可避免的杂质≤1%；其中Mn、Ni、Mo、Ti的质量百分数之和≥1%。
【技术特征摘要】
1.一种铁合金箔在锂锰电池的正极片集流体中的应用，其特征在于，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr10~20%，Fe60~80%，Mn0~10%，Ni0~14%，Mo0~3%，Ti0~0.75%，不可避免的杂质≤1%；其中Mn、Ni、Mo、Ti的质量百分数之和≥1%。2.一种锂锰电池的正极片集流体，其特征在于，所述正极片集流体为铁合金箔，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr10~20%，Fe60~80%，Mn0~10%，Ni0~14%，Mo0~3%，Ti0~0.75%，不可避免的杂质≤1%；其中Mn、Ni、Mo、Ti的质量百分数之和≥1%。3.根据权利要求2所述的正极片集流体，其特征在于，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr17~19%，Fe65~80%，Mn1~9%，Ni0.6~13%，Mo0~2.5%，Ti0~0.6%，不可避免的杂质≤1%。4.根据权利要求3所述的正极片集流体，其特征在于，所述铁合金箔由以下按质量百分数计算的组分组成：Cr17~19%，Fe67.5~79.3%，Mn1~9%，Ni0....
【专利技术属性】
技术研发人员：陈家辉，薛建军，崔燕，邝子朋，尹鸿章，
申请(专利权)人：广州鹏辉能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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