圆柱型二次电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种圆柱型二次电池，包括钢壳、盖帽和隔膜，还包括正极体、负极体及铝带，隔膜呈管状结构，隔膜位于钢壳的内部且两者的中心轴线平行，盖帽密封钢壳的开口端，负极体位于隔膜和钢壳之间，铝带和正极体位于隔膜内部，且铝带伸出隔膜的端部并与盖帽连接，该圆柱型二次电池直径小且容量高。该圆柱型二次电池直径小且容量高。该圆柱型二次电池直径小且容量高。

【技术实现步骤摘要】
圆柱型二次电池


[0001]本技术属于电池
，尤其涉及一种圆柱型二次电池。

技术介绍

[0002]圆柱型二次电池是一种容量高、循环寿命长、使用环境温度宽广的电池，圆柱型二次电池可应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上、光伏能源上。
[0003]尤其是随着小电源产品的发展(如指示灯)，对小直径(≦5mm)圆柱型二次电池的需求就越来越多，现有技术中圆柱型二次电池通常是由正负极片与隔膜经卷绕制成，因此圆柱型二次电池含有卷绕中心孔，而且还含有铝集流体、铜集流体、焊接于铜集流体的镍带、焊接于铝集流体的铝带，很显然这些物质的横截面积占了圆柱型二次电池的较大空间，这使得电池内用于容纳正负极活性物质的空间就很少了，因此小直径圆柱型二次电池的容量很小。
[0004]因此，亟需一种圆柱型二次电池，以解决现有技术问题的不足。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种圆柱型二次电池，该圆柱型二次电池直径小且容量高。
[0006]为实现以上目的，本技术提供了一种圆柱型二次电池，包括钢壳、盖帽和隔膜，还包括正极体、负极体及铝带，隔膜呈管状结构，隔膜位于钢壳的内部且两者的中心轴线平行，盖帽密封钢壳的开口端，负极体位于隔膜和钢壳之间，铝带和正极体位于隔膜内部，且铝带伸出隔膜的端部并与盖帽连接。
[0007]与现有技术相比，本技术的圆柱型二次电池包括正极体、负极体、铝带及管状结构的隔膜，隔膜位于钢壳的内部，盖帽位于钢壳的开口端，负极体位于隔膜和钢壳之间，铝带和正极体位于隔膜内部，且铝带伸出隔膜的端部并与盖帽连接。本技术的圆柱型二次电池在充电时，外部电压施加在盖帽和钢壳上，正极体释放离子，在电场作用下离子通过电解液穿过隔膜迁移到负极体表面，嵌入负极的活性物质内部，同时，电子被负极体中的活性物质接收，离子被负极活性物质固定；放电时(外部存在负载时)，负极体释放出离子和电子，离子通过电解液和隔膜向正极体迁移，而电子通过外电路(负载)流向铝带，正极体中的离子结合铝带上的电子嵌入正极体的活性物质中。本技术的圆柱型二次电池不存在卷绕中心孔，也不含铝集流体、铜集流体、焊接于铜集流体的镍带、焊接于铝集流体的铝带，因此对于相同直径的细电池来说，本技术的圆柱型二次电池具有相对较多的用于容纳正负极活性物质的空间，即本技术的圆柱型二次电池直径小且容量高。
[0008]较佳地，本技术的正极体为正极活性物质和导电剂混合的粉体，负极体为负极活性物质和导电剂混合的粉体，即圆柱型二次电池的正负极体中不含粘结剂，这可降低粉体间的界面阻抗，进而提高电池的循环性能。正极体中不含粘结剂，可以提高正极活性物质的含量而提升电池的容量。负极体中不含粘结剂，可以提高负极活性物质的含量而提升
负极的容量余量。
[0009]较佳地，本技术的正极活性物质包括镍钴铝酸锂、镍钴锰酸锂、镍锰酸钠、锰酸锂、磷酸铁锂或高电压钴酸锂；负极活性物质包括石墨、中间相炭、硅氧化物、硅炭、钛酸锂或合金负极。较佳地，本技术的导电剂为CNT导电剂。由于靠近隔膜处的正极体与能传输电子的铝带具有一定的距离，故靠近隔膜处的正极体的电子传输路径较长，阻抗增加，极化反应也增加，而加入CNT导电剂可以降低正极体的阻抗；同理，由于靠近隔膜处的负极体与能传输电子的钢壳也具有一定的距离，加入CNT导电剂可以降低负极体的阻抗。管径长的CNT具有更好的导电性，可在正极体或负极体中形成三维空间网络，可将更多的活性物质连接起来，更高效的传输电子，降低活性物质的极化内阻。
[0010]较佳地，本技术的铝带位于隔膜的中心轴线上。
[0011]较佳地，本技术的隔膜的中心轴线与钢壳的中心轴线重合。
[0012]较佳地，本技术的盖帽包括金属盖和绝缘胶圈，铝带与金属盖焊接，绝缘胶圈设于钢壳和金属盖之间。
[0013]较佳地，本技术的隔膜的两端设有用于密封隔膜端部的绝缘件。具体地，绝缘件为青稞纸、PET、PTC、氧化铝或勃母石。
[0014]较佳地，本技术的负极体的端面超出正极体，由于正极体中的锂离子垂直穿过隔膜嵌入到相应高度的负极体中，而负极体的端面超出正极体的端面可以保证锂离子不析出。更具体地，负极体的端面超出正极体的端面的距离小于等于绝缘件的厚度，即负极体的端面不超出绝缘件的表面，若是绝缘件的厚度为0.2mm，则负极体端面超出正极体端面的距离小于等于0.2mm。
[0015]较佳地，本技术的负极体与正极体的容量比值大于等于1.15，即(正极克容量
×
正极活性物重量)/(负极克容量
×
负极活性物重量)≥1.15，该值大于现有技术中通过卷绕工艺制备的圆柱型二次电池的负极与正极的容量比值1.1，这是因为负极厚度增加的较多导致离子嵌入时极化增大，在隔膜附近易出现析金属的现象，故当提升负极体的重量，那些过量富集在离隔膜近处的负极体表面的离子会被迫嵌入到额外增加的负极体中，进而防止隔膜附近出现析金属的现象。
[0016]较佳地，本技术的隔膜的厚度大于0.05mm，隔膜的孔径小于100nm，隔膜的孔隙率为30％～50％，隔膜的热收缩率(130℃)小于5％，隔膜的透气度为150～400cc/s，隔膜的折径方向强度大于100MPa。
[0017]较佳地，本技术的隔膜的材质为聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚芳酰胺。
[0018]较佳地，本技术的钢壳的外径小于等于5mm。
附图说明
[0019]图1为本技术的圆柱型二次电池的结构示意图。
[0020]【元件符号说明】
[0021]隔膜1；铝带2；绝缘件3；正极体4；钢壳5；负极体6；
[0022]电解液7；盖帽8；金属盖81；绝缘胶圈82
具体实施方式
[0023]为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、实现的效果，以下结合具体实施方式并配合附图详予说明。
[0024]请参看图1，本技术的圆柱型二次电池100包括隔膜1、铝带2、正极体4、钢壳5、负极体6及盖帽8，隔膜1呈管状结构，隔膜1位于钢壳5的内部且两者的中心轴线平行，盖帽8密封钢壳5的开口端，负极体6位于隔膜1和钢壳5之间，铝带2和正极体4位于隔膜1内部，且铝带2伸出隔膜1的端部并与盖帽8连接，将电解液7填充于正极体4、负极体6以及隔膜1的孔隙内。圆柱型二次电池100中电压高的铝带2为正极端(+)，电压低的钢壳5为负极端(
‑
)，外电流通过盖帽8流入铝带，再通钢壳5流出(相当于在铝带2和钢壳5之间施加了一个电场)，就构成了电子通路；同时电解液7充当锂离子传输的介质，填充于正极体4和负极体6周围以及隔膜1孔隙里，隔膜1将正极体4和负极体6进行电子绝缘，且只允许离子通过，就构成了离子通路。以圆柱型锂二次电池为例，圆柱型二次电池100在充电时，外部电压施加在盖帽8和钢壳5上，正极体4释放锂离子，在电场作用下锂离子通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱型二次电池，包括钢壳、盖帽和隔膜，其特征在于，还包括正极体、负极体及铝带，所述隔膜呈管状结构，所述隔膜位于所述钢壳的内部且两者的中心轴线平行，所述盖帽密封所述钢壳的开口端，所述负极体位于所述隔膜和所述钢壳之间，所述铝带和所述正极体位于所述隔膜内部，且所述铝带伸出所述隔膜的端部并与所述盖帽连接。2.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其特征在于，所述铝带位于所述隔膜的中心轴线上。3.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其特征在于，所述隔膜的中心轴线与所述钢壳的中心轴线重合。4.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其特征在于，所述盖帽包括金属盖和绝缘胶圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁庆华，赵悠曼，
申请(专利权)人：东莞市创明电池技术有限公司，
类型：新型
国别省市：