[发明专利]一种新型锂铁电池及其制作工艺

说明书

技术领域

本发明一种新型锂铁电池及其制作工艺属于电池领域，特别是涉及一种锂铁电池的制作工艺。

背景技术

锂铁电池的正极片通过焊接的极耳与上盖焊接，负极表面粘极耳后，与外壳底部焊接。不仅要焊接多次，而且正极片上焊接的极耳一般采用镀镍钢、不锈铁等材质，存在焊接处腐蚀、点焊不牢等问题；另外，负极极耳焊底时，需要焊针深入电池底部点焊，容易造成电池内部短路或微短路等问题。此外，常规锂铁电池还存在以下缺点：

1)常规锂铁电池的正极通过焊接极耳与正极组合盖帽焊接，不仅工艺复杂，而且接触面小，导电性、导热性差，不利于电池内部散热，电池放电时，放电电压平台偏低；

2)通常在卷绕成型后，锂铁电池极组最外层的尾部为锂负极，正极被包裹在极组内。在电池放电完全后，最外圈的锂负极由于没有正极跟它对应，未能发生反应，有剩余，不利于电池安全。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提出一种制造方法工艺简单易行，电池安全可靠，可以制备出容量高、大电流放电性能优良、安全性好的锂铁电池。

本发明的目的通过以下措施来达到：锂铁电池由负极、正极、非水有机电解液组成，正极以二硫化铁为活性物质，负极以箔状的金属锂或锂合金为活性物质，电池外壳为0.1mm～0.5mm厚的铝壳或镀镍钢壳，隔膜放置在正、负极之间，隔膜与正、负极一起卷成筒状，并将正负极隔离，极组最外圈为正极，将负极包裹在极组内部，正极是金属带状材料的基体上涂覆活性物质，金属基体沿长轴线的一段单面不涂覆，不涂覆的一面卷绕在极组的最外圈，不涂覆的长度为金属基体长度的1％～25％。正极采用的金属带状材料包括铝箔、铜箔、铝网、铜网等。正极片未涂覆的一侧直接与外壳接触，其电池外壳同时又是电池的正极集流体，负极集流体与盖帽焊接，封口成型。电池密封圈和负极盖组合在一起制成电池负极盖帽，与负极集流体焊接在一起，正极直接与外壳接触。

本发明的制作工艺：

1、制作正极粒径100目以上的二硫化铁活性物质、粘结剂、导电剂混合均匀后，涂覆在一种带状金属材料基体上，基体末端的一段单面不涂覆，干燥去除溶剂后，裁剪成合适的尺寸并碾压使得固体粉末材料牢固的附着在基体上，作为电池的正极极片。

2、负极以箔状的金属锂或锂合金为活性物质，锂合金中金属锂的含量不低于95％。

3、电池外壳为0.1mm～0.5mm厚的铝壳或镀镍钢壳。

4、隔膜放置在正、负极之间，隔膜与正、负极一起卷成筒状，并将正负极隔离，极组最外圈为正极，将负极包裹在极组内部，极组最外圈正极末端未涂覆的一侧直接与外壳接触，电池外壳是电池的正极集流体，负极集流体与盖帽焊接，封口成型。

粘结剂和导电剂是采用锂铁电池现有技术中制作使用的。

本发明具有以下几个显著的特点：工艺简单，减少了正极焊接工序，容易控制和操作，正极集流体与外壳直接接触，导热性增强，有利于电池内部散热，降低了由于电池内部温度上升造成的安全隐患，正极与外壳直接接触面积增大，导电性增强，电池放电电压平台提高，在不降低电池容量的前提下减少了负极用量，负极成本降低10％，避免了负极反应不完全造成的安全隐患。

附图说明

附图1是本发明电池结构的剖面示意图。

附图2是本发明电池极组的横剖面示意图。

附图3是本发明电池正极片剖面示意图。

附图4是本发明实施例和对比例电池放电曲线。

附图5是本发明实施例和对比例电池放电过程中表面温度曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。