双极性扣式锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术涉及储能技术领域，具体涉及一种双极性扣式锂离子电池。该双极性扣式锂离子电池包括壳体，壳体包括可以拆合的负极壳体及正极壳体；还包括封装在壳体内的双极性极片、负极极片、正极极片及固态电解质，双极性极片位于负极壳体与正极壳体之间，双极性极片与负极壳体之间设置负极极片，双极性极片与正极壳体之间设置正极极片，负极极片与双极性极片、正极极片与双极性极片之间均设置固态电解质。不仅能够有效解决因产生接触电阻而降低电池使用时间问题，还能够提高电池的倍率放电性能、节省扣式电池的壳体材料用量、提高电池的体积比能量和重量比能量。体积比能量和重量比能量。体积比能量和重量比能量。

【技术实现步骤摘要】
双极性扣式锂离子电池


[0001]本技术涉及储能
，具体涉及一种双极性扣式锂离子电池。

技术介绍

[0002]目前市场上扣式电池应用领域非常广泛，在使用过程中往往需要多个电池串连，这样的使用方式会产生较大的接触电阻，缩短电池的使用时间。双极性扣式固态锂/锂离子电池具有结构紧凑、内阻低、比功率大等优点。在国内市场双极性扣式固态锂/锂离子电池领域尚属空白。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种双极性扣式锂离子电池。
[0004]本技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：双极性扣式锂离子电池，包括壳体，所述壳体包括可以拆合的负极壳体及正极壳体；
[0005]还包括封装在壳体内的双极性极片、负极极片、正极极片及固态电解质，所述双极性极片位于所述负极壳体与正极壳体之间，所述双极性极片与负极壳体之间设置所述负极极片，所述双极性极片与正极壳体之间设置所述正极极片，所述负极极片与双极性极片、正极极片与双极性极片之间均设置固态电解质。
[0006]本技术设置，壳体作为良好的电子导体，壳体用于固定和支撑负极极片、双极性极片、正极极片等内部组件，并起到集流作用。正极极片、负极极片及双极性极片用于固定活性物质和集流作用；固态电解质用于正负极活性物质之间的锂离子传输与导通。封装时，负极极片、双极性极片、正极极片等内部组件设置完毕后，将正极壳体与负极壳体嵌套，采用传统扣式电池封装技术进行封装。
[0007]所述正极壳体上套有绝缘护套。正极壳体作为总正极集流体带有绝缘护套，负极壳体作为总负极集流体，封装时将正极壳体嵌入到负极壳体中。
[0008]所述正极极片与正极壳体之间设置有弹垫，所述弹垫靠近正极极片的一侧设置有垫片。
[0009]所述弹垫为碟形弹簧垫片，所述弹垫的两个底面大小不同，所述弹垫较小的一个底面与正极壳体接触，弹垫较大的一个底面与垫片相贴。
[0010]所述固态电解质为聚合物固态电解质或无机物固态电解质中的一种。固态电解质为不流动的固态，具有电子绝缘性和锂离子传输与导通功能，置于正极极片和双极性极片或负极极片之间。
[0011]所述正极极片朝向固态电解质的一侧涂覆有活性物质，所述双极性极片的两侧分别对应涂覆正负极活性物质。双极性极片的集流体为良好的电子导体，与活性物质具有较好的结合力，耐固态电解质腐蚀，双极性极片可以是单一材料电子导体也可以是复合材料电子导体，两侧分别涂覆正负极活性物质，正负极活性物质侧均与固态电解质接触，分别与
正负极极片或相邻的双极性极片组成电池单元。
[0012]所述负极极片朝向固态电解质的一侧涂覆活性物质。涂覆活性物质的一侧与固态电解质接触，裸露一侧与负极壳体内侧接触。
[0013]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0014]本技术提供一种双极性扣式锂离子电池，在一个电池壳组内可以集成多个电池单元，节省壳体用量，减小电池体积，实现多伏电压需求；电子传输面积更大，传输路径更短，减少能量损失，倍率放电性能好；避免液态电解质挥发对环境污染；装配操作工艺简单。不仅能够有效解决因产生接触电阻而降低电池使用时间问题，还能够提高电池的倍率放电性能、节省扣式电池的壳体材料用量、提高电池的体积比能量和重量比能量。
附图说明
[0015]图1是本技术结构示意图。
[0016]图中：1、负极壳体；2、正极壳体；3、双极性极片；4、负极极片；5、正极极片；6、固态电解质；7、弹垫；8、垫片。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本技术实施例做进一步描述：
[0018]实施例1
[0019]如图1所示，双极性扣式锂离子电池包括壳体，壳体包括可以拆合的负极壳体1及正极壳体2；
[0020]还包括封装在壳体内的双极性极片3、负极极片4、正极极片5及固态电解质6，双极性极片3位于负极壳体1与正极壳体2之间，双极性极片3与负极壳体1之间设置负极极片4，双极性极片3与正极壳体2之间设置正极极片5，负极极片4与双极性极片3、正极极片5与双极性极片3之间均设置固态电解质6。
[0021]正极壳体2上套有绝缘护套。正极壳体2作为总正极集流体带有绝缘护套，负极壳体1作为总负极集流体，封装时将正极壳体2嵌入到负极壳体1中。
[0022]正极极片5与正极壳体2之间设置有弹垫7，弹垫7靠近正极极片5的一侧设置有垫片8。
[0023]弹垫7为碟形弹簧垫片(即碟簧)，弹垫7的两个底面大小不同，弹垫7较小的一个底面与正极壳体2接触，弹垫7较大的一个底面与垫片8相贴。
[0024]固态电解质6为聚合物固态电解质或无机物固态电解质中的一种。固态电解质6为不流动的固态，具有电子绝缘性和锂离子传输与导通功能，置于正极极片和双极性极片或负极极片之间。
[0025]正极极片5朝向固态电解质6的一侧涂覆有活性物质，双极性极片3的两侧分别对应涂覆正负极活性物质。双极性极片3的集流体为良好的电子导体，与活性物质具有较好的结合力，耐固态电解质6腐蚀，双极性极片3可以是单一材料电子导体也可以是复合材料电子导体，两侧分别涂覆正负极活性物质，正负极活性物质侧均与固态电解质6接触，分别与正负极极片或相邻的双极性极片组成电池单元。
[0026]负极极片4朝向固态电解质6的一侧涂覆活性物质。涂覆活性物质的一侧与固态电
解质6接触，裸露一侧与负极壳体1内侧接触。
[0027]正极极片5和负极极片4各1片，双极性极片3数量可以为1片或多片。
[0028]实施例2
[0029]在实施例1的基础上，制作6.4V、2.5mAh(0.2C)双极性扣式锂离子电池。
[0030]电池壳组的壳体总体外形尺寸为垫片8尺寸为弹垫7尺寸15.4
×
1mm。
[0031]采用PEO基固态电解质，固态电解质6离子电导率为1
×
10
‑4Scm
‑1，电解质外形尺寸，电解质外形尺寸数量为2片。
[0032]正极极片5集流体为铝箔，厚度12微米，活性物质为磷酸铁锂，正极材料面密度为0.01g/cm2，正极极片5尺寸为
[0033]负极极片4集流体为铜箔，厚度10微米，活性物质为人造石墨，负极材料面密度为0.06g/cm2，负极极片4尺寸为
[0034]双极性极片3集流体为铜铝复合材料，厚度为20微米，铜材料一侧涂覆负极活性物质，铝材料一侧涂覆正极活性物质，双极性极片尺寸为数量为1片。
[0035]装配顺序为：将正极壳体2凹口向上置于平台上；将弹垫7较小的底面朝下，较大的底面朝上置于正极壳体2中；将垫片8置于弹垫7下底面上方；将正极极片5裸露一侧朝向垫片8一侧，与垫片8对齐，置于垫片8上方；取1片固态电解质6，将固态电解质6与正极极片5对齐，置于正极极片5上方；将双极性极片3涂覆有负极活性物质一侧朝向固态电解质6，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极性扣式锂离子电池，其特征在于，包括壳体，所述壳体包括可以拆合的负极壳体(1)及正极壳体(2)；还包括封装在壳体内的双极性极片(3)、负极极片(4)、正极极片(5)及固态电解质(6)，所述双极性极片(3)位于所述负极壳体(1)与正极壳体(2)之间，所述双极性极片(3)与负极壳体(1)之间设置所述负极极片(4)，所述双极性极片(3)与正极壳体(2)之间设置所述正极极片(5)，所述负极极片(4)与双极性极片(3)、正极极片(5)与双极性极片(3)之间均设置固态电解质(6)。2.根据权利要求1所述的双极性扣式锂离子电池，其特征在于，所述正极壳体(2)上套有绝缘护套。3.根据权利要求1所述的双极性扣式锂离子电池，其特征在于，所述正极极片(5)与正极壳体(2)之间设置有弹垫(7)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：单颖会，林双，吴涛，战祥连，张兵，徐艳，赵艳红，李振铎，张传乐，
申请(专利权)人：淄博火炬能源有限责任公司，
类型：新型
国别省市：