一种充氮式锂离子动力电池制造技术

本发明专利技术提供了一种充氮式锂离子动力电池及其制备方法，所述的电池包括塑壳、盖板、负极柱、正极柱、球阀、压紧环、正极板、负极板和电解液。负极柱、正极柱与盖板整体注塑，盖板与塑壳用塑料焊接后达到单体电池密封；所述的电池塑壳采用PP型厚隔膜叠片塑壳结构。本发明专利技术的充氮式锂离子动力电池，可防止和清除锂电池中的O2和H2O与脂类电液生成不可逆的乙烯等有害气体，造成污染，可以防止LiFePO4中Fe2+与O2生成Fe3+使Li+失去活性，同时也避免形成干区，使其延长寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种充氮式锂离子动力电池。
技术介绍
传统锂离子动力电池的制作工艺极易使正极微型颗粒材料吸附有害气体氧气和少量水气，并且在本身催化下，氧气和水与脂类电液生成不可逆的乙烯等有害气体，它不仅消耗电液而且这种气体集中后形成可怕干区，这种干区若在负极板上形成，造成局部过热， 负极极易自燃，使电池发生爆炸。
技术实现思路
为克服传统锂离子电池正极微颗粒材料吸附有害气体而导致负极过热而极易自燃的缺陷，本专利技术提供一种充氮式锂离子动力电池。本专利技术的充氮式锂离子动力电池，其特点是，所述的电池的盖板与塑壳密封连接； 塑壳内上部1/5左右容量的内部空间作为氮气室用于填充氮气，装配比为0. 88 ；盖板的中心位置设置有贯穿盖板的球阀，球阀的上端设置有压紧环；盖板的左右两边分别设置有贯穿盖板的负极柱和正极柱，负极柱和正极柱分别与负极板、正极板连接；负极板、正极板之间设置有隔膜，负极板、正极板分别插入电解液中，电解液填充在塑壳内部4/5左右容量的内部空间。本专利技术的电池采用PP型厚隔膜叠片塑壳结构，电池内上部的氮气室内部空间的 1/5，装配比为0. 88，氮气室充填氮气利于电解液的充分吸收浸润，有利于废气排出，也可以防止电池在充放电中由于体积变化而挤出电液形成局部“干区”。本专利技术的电池采用薄电极结构，正极板厚度为0. 15mm,负极板厚度为0. IOmm,使极板在膨胀收缩中不致于掉粉而形成微短路，同时也兼顾了高倍率和容量型电池双重要求。本专利技术的充氮式锂离子动力电池，可防止和清除锂电池中的氧气和水与脂类电解液生成不可逆的乙烯等有害气体，同时也避免形成局部“干区”；另外在极板制备的合浆设备中加磁环，可以防止Lii^ePO4中!^2+与氧气生成!^3+使Li+失去活性，也能够消除狗元素和金属粉末引起的极板短路和污染，延长极板使用寿命。附图说明图1是本专利技术的充氮式锂离子动力电池的结构示意图。图中，1.塑壳 2.盖板 3.负极柱 4.正极柱 5.球阀 6.压紧环 7.负极板 8.电解液 9.正极板。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的充氮式锂离子动力电池的结构示意图，从图中可以看出，本专利技术3的充氮式锂离子动力电池的盖板2与塑壳1密封连接；塑壳1内上部1/5左右容量的内部空间作为氮气室用于填充氮气，装配比为0. 88，氮气室充填氮气；盖板2的中心位置设置有贯穿盖板2的球阀5，球阀5的上端设置有压紧环6 ；盖板2的左右两边分别设置有贯穿盖板2的负极柱3和正极柱4，负极柱3和正极柱4分别与负极板7、正极板9连接；负极板7、 正极板9之间设置有隔膜，负极板7、正极板9分别插入电解液8中，电解液8填充在塑壳1 内部4/5左右容量的内部空间。所述的电池的正极板9厚度为0. 15mm,负极板7厚度为0. 10mm。所述的电池的负极板7和正极板9制造的合浆设备中设置有磁环。所述的电池的正极板9采用LiFePCV LiMn2O4, Li2CO3、石墨、导电炭黑五种材料混合制成。其中五种材料的重量百分比为LiFeP0484%，LiMn2046%, Li2C034%，石墨3%，导电炭黑3%。装配锂离子电池时，锂电池先抽真空到0. 09mpa，再用高纯N2充至常压；在极板制备和组装电池过程中，及时补充氮气；在99. 9%以上高纯氮密封保护状态下，进行电池的制备。充氮式锂离子动力电池的正极板采用LiFeP04、LiMn204、Li2C03、石墨、导电炭黑五种材料混合制备，弥补了 LiFePCM电压低、导电差、颗粒太细等缺点，其中LiFePO4重量比在 80%左右，两种碳的比例不超过10%，不仅能够使单体平均工作电压和导电能力有所提高， 而且也能够增大正极板颗粒度使之吸附气体的能力下降和排除被吸附气体的能力增强。电池中的氮气室采用99. 9%以上的高纯氮进行气体保护代替传统的含有&与少量H2O气干燥气。电池的负极板和正极板要严格隔离，防止正极板掉粉造成污染，特别是掉粉中的铁离子金属粉末引起极板的短路。铁离子一方面直接引起正负极板短路，另一方面又可以与正极板形成微电池而消耗电解液，具有双重危害，所以必须清除铁离子。故在正极板制备的合浆设备中，增加一个磁环以消除铁离子。在电池正极板的制备过程中，浆料在抽真空条件下过滤，清除浆料中的气泡，防止极板被氧气和水污染。正极板需要进行热处理、清除粉末和毛刺，正极板进行热处理可以充分清除水气，以防止水腐蚀铝箔，而增大电池内阻。负极板避免反复轧压，过压后负极板不易排气，在充氮气的条件下生产极板可以防止极板二次被氧气和水污染。电池化成时，先充60%的电量，放置三天，使电解液充分吸收，然后再继续完成化成过程。这样做也比较经济，不用用大量化成设备。本专利技术的电池采用99.9%以上的高纯氮，可以防止氧气和水与脂类电液反应，使电池寿命更长更安全。本专利技术的电池中的五种材料的重量百分比也可采用下列参数替代LiFeP0480%， LiMn2048%, Li2C035%，石墨4%，导电炭黑3%。所述的电池的正极板9厚度也可为0. 25mm,负极板7厚度也可为0. 20mm。权利要求1.一种充氮式锂离子动力电池，其特征在于所述的电池的盖板(2)与塑壳(1)密封连接；塑壳(1)内上部1/5左右容量的内部空间作为氮气室用于填充氮气，装配比为0. 88 ； 盖板(2)的中心位置设置有贯穿盖板(2)的球阀(5)，球阀(5)的上端设置有压紧环(6);盖板(2)的左右两边分别设置有贯穿盖板(2)的负极柱(3)和正极柱(4)，负极柱(3)和正极柱(4)分别与负极板(7)、正极板(9)连接；负极板(7)、正极板(9)之间设置有隔膜，负极板 (7)、正极板(9)分别插入电解液(8)中，电解液(8)填充在塑壳(1)内部4/5左右容量的内部空间。2.根据权利要求1所述的充氮式锂离子动力电池，其特征在于所述的电池的正极板 (9)厚度为0. 10 0. 25mm，负极板(7)厚度为0. 10 0. 20mm。3.根据权利要求1所述的充氮式锂离子动力电池，其特征在于所述的电池的正极板 (9)采用LiFeP04、LiMn2CV Li2CO3、石墨、导电炭黑五种材料混合制成。4.根据权利要求1所述的充氮式锂离子动力电池，其特征在于所述的电池的负极板 (7)和正极板(9)制备的合浆设备中设置有磁环。全文摘要本专利技术提供了一种充氮式锂离子动力电池及其制备方法，所述的电池包括塑壳、盖板、负极柱、正极柱、球阀、压紧环、正极板、负极板和电解液。负极柱、正极柱与盖板整体注塑，盖板与塑壳用塑料焊接后达到单体电池密封；所述的电池塑壳采用PP型厚隔膜叠片塑壳结构。本专利技术的充氮式锂离子动力电池，可防止和清除锂电池中的O2和H2O与脂类电液生成不可逆的乙烯等有害气体，造成污染，可以防止LiFePO4中Fe2+与O2生成Fe3+使Li+失去活性，同时也避免形成干区，使其延长寿命。文档编号H01M10/0525GK102208676SQ20101013529公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日专利技术者李淼尧, 黄河清 申请人:四川晨洋科技研究所有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种充氮式锂离子动力电池，其特征在于：所述的电池的盖板（２）与塑壳（１）密封连接；塑壳（１）内上部１／５左右容量的内部空间作为氮气室用于填充氮气，装配比为０．８８；盖板（２）的中心位置设置有贯穿盖板（２）的球阀（５），球阀（５）的上端设置有压紧环（６）；盖板（２）的左右两边分别设置有贯穿盖板（２）的负极柱（３）和正极柱（４），负极柱（３）和正极柱（４）分别与负极板（７）、正极板（９）连接；负极板（７）、正极板（９）之间设置有隔膜，负极板（７）、正极板（９）分别插入电解液（８）中，电解液（８）填充在塑壳（１）内部４／５左右容量的内部空间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李淼尧，黄河清，
申请(专利权)人：四川晨洋科技研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：51