一種適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池，包括絕緣外殼，絕緣外殼的上端凸起為負(fù)極端子，絕緣外殼底端的金屬片為正極端子，絕緣外殼的內(nèi)表面緊貼有一層絕緣保護膜，絕緣保護膜的內(nèi)表面套卷有負(fù)極膜層和正極膜層，正極膜層位于負(fù)極膜層內(nèi)側(cè)，且負(fù)極膜層和正極膜層之間還墊襯有隔離膜；正極膜層的內(nèi)部包裹有電解液；所述電解液的上端連接有負(fù)極引線，負(fù)極引線連接有負(fù)極板，負(fù)極板緊貼在負(fù)極端子內(nèi)部，電解液的下端連接有正極引線，正極引線的末端連接有正極板，正極板的上端還安裝有安全閥，安全閥的另一端連接到正極端子；本實用新型專利技術(shù)提高了鋰離子電池的高溫循環(huán)性能，能夠有效延長循環(huán)使用壽命。

Lithium battery suitable for high temperature environment and high cycle requirement

The utility model discloses a lithium battery for high temperature high cycle requirements, including insulation shell, upper convex insulating shell for the negative terminal, the insulation sheet metal shell bottom to the positive terminal insulation close to the inner surface of the shell with a layer of insulating protective film, insulating protective film on the inner surface of the sleeve roll a negative film and film cathode, anode cathode coating film layer is positioned on the inside, and between the anode and cathode film coating pad with insulating film; cathode layer is enwrapped in the electrolyte; the upper end is connected with the negative electrode lead electrolyte, negative electrode wire is connected with the negative plate, the negative plate close to the cathode terminal of internal electrolyte the lower end is connected with the positive lead, terminal positive lead is connected with the upper end of the anode plate, positive plate is also provided with a safety valve, safety valve and the other end is connected to the positive terminal The utility model improves the high temperature circulation performance of the lithium ion battery, and can effectively prolong the service life of the lithium ion battery.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池
本技術(shù)涉及鋰電池
，具體為一種適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)錳酸鋰材料是一款成本低、安全性和低溫性能好的正極材料，但是因其材料本身并不太穩(wěn)定，使用中容易分解產(chǎn)生氣體，且其循環(huán)壽命衰減較快，容易發(fā)生鼓脹，高溫性能較差、壽命相對短等缺點；防礙了其大批量應(yīng)用于3C數(shù)碼內(nèi)電池市場。目前應(yīng)用于3C數(shù)碼市場的錳酸鋰電池循環(huán)100周循環(huán)后容量只能達到85%左右初始值且出貨不良比例達到1%以上，遠遠低于行業(yè)要求的循環(huán)300周后容量保持達到80%以上的初始容量及不良比例控制在0.2%要求范圍。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對以上問題，本技術(shù)提供了一種適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池，提高了鋰離子電池的高溫循環(huán)性能，能夠有效延長循環(huán)使用壽命，可以有效解決
技術(shù)介紹
中的問題。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池，包括絕緣外殼，所述絕緣外殼的上端凸起為負(fù)極端子，絕緣外殼底端的金屬片為正極端子，所述絕緣外殼的內(nèi)表面緊貼有一層絕緣保護膜，所述絕緣保護膜的內(nèi)表面套卷有負(fù)極膜層和正極膜層，所述正極膜層位于負(fù)極膜層內(nèi)側(cè)，且負(fù)極膜層和正極膜層之間還墊襯有隔離膜；所述正極膜層的內(nèi)部包裹有電解液；所述電解液的上端連接有負(fù)極引線，所述負(fù)極引線連接有負(fù)極板，所述負(fù)極板緊貼在負(fù)極端子內(nèi)部，電解液的下端連接有正極引線，所述正極引線的末端連接有正極板，所述正極板的上端還安裝有安全閥，所述安全閥的另一端連接到正極端子。作為本技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電解液中添加有3-三甲基-硅烷硼酸酯，添加劑3-三甲基-硅烷硼酸酯在循環(huán)過程中參與電極表面SEI膜形成。作為本技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述正極膜層和正極引線主要采用錳酸鋰制成，且其中不添加鋰鹽LiPF_6。作為本技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述隔離膜采用全氟磺酸鋰離子交換膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果是：該適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池，通過設(shè)置安全閥，有效提高了電池使用的安全性能；通過采用全氟磺酸鋰離子交換膜作為隔離膜，并在電解液中添加3-三甲基-硅烷硼酸酯，大大提高了鋰離子電池高溫循環(huán)穩(wěn)定，保證了電池具有較高的循環(huán)穩(wěn)定性和容量保持率；本技術(shù)提高了鋰離子電池的高溫循環(huán)性能，能夠有效延長循環(huán)使用壽命，適于推廣。附圖說明圖1為本技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-絕緣外殼；2-負(fù)極端子；3-正極端子；4-安全閥；5-絕緣保護膜；6-負(fù)極膜層；7-正極膜層；8-隔離膜；9-電解液；10-負(fù)極引線；11-負(fù)極板；12-正極引線；13-正極板。具體實施方式下面將結(jié)合本技術(shù)實施例中的附圖，對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒炯夹g(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術(shù)保護的范圍。實施例：請參閱圖1和圖2，本技術(shù)提供一種技術(shù)方案：一種適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池，包括絕緣外殼1，所述絕緣外殼1的上端凸起為負(fù)極端子2，絕緣外殼1底端的金屬片為正極端子3，其特征在于：所述絕緣外殼1的內(nèi)表面緊貼有一層絕緣保護膜5，所述絕緣保護膜5的內(nèi)表面套卷有負(fù)極膜層6和正極膜層7，所述正極膜層7位于負(fù)極膜層6內(nèi)側(cè)，且負(fù)極膜層6和正極膜層7之間還墊襯有隔離膜8；所述正極膜層7的內(nèi)部包裹有電解液9；所述電解液9的上端連接有負(fù)極引線10，所述負(fù)極引線10連接有負(fù)極板11，所述負(fù)極板11緊貼在負(fù)極端子2內(nèi)部，電解液9的下端連接有正極引線12，所述正極引線12的末端連接有正極板13，所述正極板13的上端還安裝有安全閥4，所述安全閥4的另一端連接到正極端子3；所述電解液9中添加有3-三甲基-硅烷硼酸酯，添加劑3-三甲基-硅烷硼酸酯在循環(huán)過程中參與電極表面SEI膜形成；所述正極引線12主要采用錳酸鋰制成，且其中不添加鋰鹽LiPF_6；所述隔離膜8采用全氟磺酸鋰離子交換膜。本技術(shù)的工作原理：所述絕緣外殼1采用絕緣材料制成，具有良好的絕緣效果和密封性能，所述負(fù)極端子2為負(fù)極輸入端，正極端子3為正極輸出端，所述絕緣保護膜5同樣采用隔離材料制成，能夠有效防止內(nèi)部的電解結(jié)構(gòu)與外界結(jié)構(gòu)接觸導(dǎo)致出現(xiàn)漏電等現(xiàn)象；所述負(fù)極膜層6用于實現(xiàn)電解負(fù)極，所述正極膜層7作為電解正極，所述隔離膜8采用全氟磺酸鋰離子交換膜，有效實現(xiàn)負(fù)極膜層6與正極膜層7之間的隔離與離子交換；所述負(fù)極引線10將負(fù)極膜層6連接到負(fù)極板11，再通過負(fù)極板11接通負(fù)極端子2，所述正極引線12將正極膜層7連接到正極板13，通過正極板13接通正極端子3，從而實現(xiàn)導(dǎo)電通路，所述安全閥4用于保證電池安全，當(dāng)出現(xiàn)電流異常時安全閥4將自動關(guān)閉，停止電流輸出，保護整體安全；通過在電解液9中添加3-三甲基-硅烷硼酸酯，可顯著提高電池的高溫循環(huán)穩(wěn)定性：1）55°C時1C倍率充放電條件下，未使用添加劑的電池(LiMn_2O_4/LiPF_6-EC-DMC/Li)經(jīng)過80次充放電循環(huán)后，容量衰減達到18%；而使用添加有0.5wt%TMSB的鋰離子電池經(jīng)過相同循環(huán)次數(shù)后，容量衰減不到3%，大大提高了鋰離子電池高溫循環(huán)穩(wěn)定性；2）利于形成良好的鈍化膜，從而可以有效保護正極錳酸鋰材料；同時又能有效地抑制鋰離子電池界面阻抗的增大，保證了電池具有較高的循環(huán)穩(wěn)定性和容量保持率；通過隔離膜8采用全氟磺酸鋰離子交換膜，能夠?qū)崿F(xiàn)以下效果：1）得到室溫下(25°C)電導(dǎo)率(1.46×10~(-3)Scm-1)大大超過常規(guī)固體聚合物電解質(zhì)的EP-PFSA-Li膜(即交換容量為1.18mmol/g的PFSA-Li膜經(jīng)體積比1:1的碳酸乙烯酯與碳酸丙烯酯混合溶劑溶脹得到)；2）具有穩(wěn)定寬廣的電化學(xué)窗口，在60°C時1C倍率充放電條件下，采用傳統(tǒng)液體電解質(zhì)(LiMn_2O_4/LiPF_6-EC-DMC/Li)的電池經(jīng)過50次充放電循環(huán)后，放電容量衰減達到起始容量的48.3%，而采用離子交換膜為電解質(zhì)(LiMn_2O_4/EP-PFSA-Li/Li)的電池經(jīng)過100次充放電循環(huán)后，容量衰減僅為29.3%，表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性；3）在55°C時以0.5C倍率充放電條件下，采用傳統(tǒng)液體電解質(zhì)(LiFePO4/LiPF_6-EC-DMC/Li)的電池經(jīng)過80次充放電循環(huán)后，放電容量衰減到起始容量的76%。而采用離子交換膜為電解質(zhì)(LiFePO4/EP-PFSA-Li/Li)的電池經(jīng)過120次循環(huán)后，放電容量衰減不到3%，表現(xiàn)出非常優(yōu)異的高溫循環(huán)性能；該適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池，通過設(shè)置安全閥4，有效提高了電池使用的安全性能；通過采用全氟磺酸鋰離子交換膜作為隔離膜8，并在電解液9中添加3-三甲基-硅烷硼酸酯，大大提高了鋰離子電池高溫循環(huán)穩(wěn)定，保證了電池具有較高的循環(huán)穩(wěn)定性和容量保持率；本技術(shù)提高了鋰離子電池的高溫循環(huán)性能，能夠有效延長循環(huán)使用壽命，適于推廣。以上所述僅為本技術(shù)的較佳實施例而已，并不用以限制本技術(shù)，凡在本技術(shù)的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池，包括絕緣外殼（1），所述絕緣外殼（1）的上端凸起為負(fù)極端子（2），絕緣外殼（1）底端的金屬片為正極端子（3），其特征在于：所述絕緣外殼（1）的內(nèi)表面緊貼有一層絕緣保護膜（5），所述絕緣保護膜（5）的內(nèi)表面套卷有負(fù)極膜層（6）和正極膜層（7），所述正極膜層（7）位于負(fù)極膜層（6）內(nèi)側(cè)，且負(fù)極膜層（6）和正極膜層（7）之間還墊襯有隔離膜（8）；所述正極膜層（7）的內(nèi)部包裹有電解液（9）；所述電解液（9）的上端連接有負(fù)極引線（10），所述負(fù)極引線（10）連接有負(fù)極板（11），所述負(fù)極板（11）緊貼在負(fù)極端子（2）內(nèi)部，電解液（9）的下端連接有正極引線（12），所述正極引線（12）的末端連接有正極板（13），所述正極板（13）的上端還安裝有安全閥（4），所述安全閥（4）的另一端連接到正極端子（3）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于高溫環(huán)境高循環(huán)要求的鋰電池，包括絕緣外殼（1），所述絕緣外殼（1）的上端凸起為負(fù)極端子（2），絕緣外殼（1）底端的金屬片為正極端子（3），其特征在于：所述絕緣外殼（1）的內(nèi)表面緊貼有一層絕緣保護膜（5），所述絕緣保護膜（5）的內(nèi)表面套卷有負(fù)極膜層（6）和正極膜層（7），所述正極膜層（7）位于負(fù)極膜層（6）內(nèi)側(cè)，且負(fù)極膜層（6）和正極膜層（7）之間還墊襯有隔離膜（8）；所述正極膜層（7）的內(nèi)部包裹有電解液（9）；所述電解液（9）的上端連接有負(fù)極引線（10），所述負(fù)極引線（10）連接有負(fù)極板（11），所述負(fù)極板（11）緊貼在負(fù)極端子（2）內(nèi)部，電解液（9）的下端連接有正極引線（12），...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曾祥建，朱明富，翟英杰，
申請(專利權(quán))人：東莞市煜信恩能源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44