[实用新型]大容量Li-FeS2硬包装方形单体电池

说明书

技术领域

本实用新型属于锂系列一次电池技术领域，特别是涉及一种大容量Li-FeS₂硬包装方形单体电池。 

目前，Li-FeS₂（锂-二硫化铁电池）是低压锂一次电池中综合性能最好的电池之一，具有如下优点：⑴放电电压高且较平稳；⑵放电容量大，如AA型电池以200mA放电至1.0V的平均放电容量为2900mAh；⑶比功率高，可以大电流放电，如AA型电池最大可以2.0A放电电流连续放电；⑷在同型号电池产品中，重量最轻，如AA型锂-二硫化铁电池的重量约为14.5g；⑸工作温度范围广，可在-40℃～60℃下工作，其中低温性能尤其突出；⑹高温贮存性能良好，可在60℃温度下贮存；⑺有良好的防漏液性能；⑻贮存寿命长，在常温下可贮存10年；⑼电池无汞、无镉、无铅，符合环保要求。但是，由于锂不适于电导率高的水溶剂电解夜（锂与水相遇会有激烈反应），既为常温型用非水系电解液的锂电池，不仅放电性能低，正常使用在0.1C以下，而且单体电池容量小，目前为10Ah以下，不能作为大容量电池满足动力型产品的需求。 

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种空间利用率高、体积比能量和重量比能量高，容量可达1000Ah，并且密封性好、安全性高的大容量Li-FeS₂硬包装方形单体电池。 

本实用新型所采取的技术方案是： 

大容量Li-FeS₂硬包装方形单体电池，包括单体电池壳、单体电池盖，其其特点是：所述单体电池壳为方形金属壳体，方形金属壳体内置有复数片FeS₂正极活性物质大功率方形包膜正极板和比方形包膜正极板多一片的夹层式锂箔方形包膜负极板；每片方形包膜正极板上引出一条正极板导耳、每片方形包膜负极板上引出一条负极板导耳；全部正极板导耳固装于一正极引出片一端、全部负极板导耳固装于一负极引出片一端；所述单体电池盖的一面四周 制有与单体电池壳开口部分方孔密封固装用凸台，单体电池盖的面上制有固装安全排气阀用安全排气阀孔、绝缘引出正极用正极引出孔和绝缘引出负极用负极引出孔。 

本实用新型还可以采用如下技术措施： 

所述方形包膜正极板中的正极集流体基体为辊压或涂布有大功率正极材料的三维金属。 

所述大功率正极材料包括FeS₂活性物质，SP、VGCF、乙炔黑、石墨中的一种或复数种导电剂，PVDF、PTFE、CMC、丙烯腈聚合物中的一种或复数种粘合剂。 

所述安全排气阀的阀体为内螺纹孔的金属环形柱，所述内螺纹孔的孔径大于电池盖上安全排气阀孔的孔径；安全排气阀阀体内的电池盖上置有金属薄膜，所述内螺纹孔中配合密封连接有外螺纹空心柱。 

所述正极引出片另一端固装有引出于单体电池盖外部的铆钉，所述负极引出片另一端固装有引出于单体电池盖外部的铆钉；连接正极引出片的铆钉位于单体电池盖外的一端固装一正极接线片，所述正极接线片与单体电池盖之间相互绝缘、连接负极引出片的铆钉位于单体电池盖外的一端固装一负极接线片，所述负极接线片与单体电池盖之间相互绝缘。 

所述单体电池盖位于单体电池壳中的一面固装有绝缘垫。 

所述单体电池盖上正极引出孔和负极引出孔上均套有密封圈。 

所述单体电池壳和单体电池盖之间的封口为激光密封焊接。 

所述方形金属壳体厚度为0.5-1mm的铝壳体或不锈钢壳体。 

本实用新型具有的优点和积极效果是： 

1、本实用新型采用具有高机械强度和散热能力方形金属材料作为大容量Li-FeS₂单体电池壳体，电池壳体内间隔整齐叠放大容量Li-FeS₂方形包膜正极板和方形包膜负极板，能够有效防止因电池放电膨胀带来的安全隐患，不仅电池的安全性能好，并且具有更高的空间利用率，电池体积比能量和重量比能量均可提高10%～30%。 

2、本实用新型方形包膜正极板中的正极集流体基体采用三维金属，将FeS₂活性物质，SP、VGCF、乙炔黑、石墨（KS或胶体试剂型）中的一种或 复数种导电剂，PVDF、PTFE、CMC、丙烯腈聚合物中的一种或复数种粘合剂，辊压或涂布在三维金属中，大幅提高了电池的容量，可达1000Ah，低放电倍率可达0.03C以上、高放电倍率可达0.1C以上，能够广泛应用于各种动力型产品。