[实用新型]一种耐高温扣式锂锰电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂锰电池技术领域，特别是一种耐高温扣式锂锰电池。

背景技术

锂锰电池作为电池中的一种，因其体积小、电容量大而应用在很多领域。尤其是扣式锂锰电池具有体积小、内阻低、放电电压稳定、使用寿命长的优点。目前市场上的锂锰扣式电池，由负极盖、锂片、隔膜、正极片、电解液、绝缘密封圈及正极盖组成，正极盖与负极盖通过压配方式形成一体。刚生产出来的新电池，其正极片周边与绝缘密封圈之间具有间隙腔以保存电解液，但随着电池的放电使用，作为电池负极的锂会逐渐消耗，厚度变薄，而正极片却逐渐膨胀占据电解液腔。到了放电中后期，膨胀后的正极片几乎占据了全部的电解液腔，这种情况将致使正负极之间距离拉开，发生严重的隔开现象，使电池内部几乎形成开路状态，电池电压因此会急剧下降，造成电池报废；尤其是在低温环境下，上述情况愈实用新型显；同时为了改善Li/MnO₂电池的放电特性和温度特性，合理选择有机电解质溶液是十分重要的。目前国内外普遍采用的方法是以高氯酸锂（LiClO₄）作电解质，以碳酸丙稀酯（PC）和乙二醇二甲醚（DME）的二元混合体系作溶剂。此外，也有用乙氧基甲氧苯乙烷（EME）取代DME以及用三氟甲基磺酸锂（LiCF₃SO₃）取代LiClO₄的。用上述方法制造的Li/MnO₂电池，其特点在于它具有较高的比能量（达250瓦时/公斤和500瓦时/升），较高的电性能稳定性和使用安全性。但是，它只适合在-20℃～+70℃温度范围内，以0.25mA/cm²电流密度长时间放电的场合使用，在高温环境下由于密封圈的熔点较低，高温时密封圈极易融化，造成电解液泄漏、电极变形，使得电池报废。

如何获得一种可以在高温环境下放电性能仍然优异的锂锰电池，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可适应高温环境、具有超宽的工作温度范围的扣式锂锰电池。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的耐高温扣式锂锰电池，包括盘状正极盖、盘状负极盖、锂片、正极块、隔膜、垫环，所述正极块置于盘状正极盖内，所述隔膜包括环状侧壁和顶壁，所述顶壁置于正极块的上端面与所述锂片的下端面之间，以使所述正极块的上部被所述环状侧壁包围且两者之间留有间隙；所述盘状负极盖与盘状正极盖的装配结合部位设有密封圈，该密封圈的内壁中部沿其周向设置环形凹槽，以使所述隔膜与所述密封圈密封配合时隔膜的环状侧壁置于所述环形凹槽内，所述正极块的下部与所述密封圈之间留有空隙；所述垫环置于所述密封圈的内侧，且垫环的下端面与所述盘状正极盖固定相连，对密封圈的内环面形成支撑，用于对所述密封圈进行限位，避免长时间使用后密封圈变形后向内盘状正极盖的中心移动；电解液置于所述正极块与密封圈之间的间隙、所述环状侧壁与正极块之间的间隙内，以使所述电解液与所述正极块相接触，实现电解放电；所述密封圈为橡胶改性聚丙烯耐高温密封圈，该橡胶改性聚丙烯耐高温密封圈包括聚丙烯、三元乙丙橡胶、碳酸钙、添加剂、抗氧化剂；加入的碳酸钙可有效提高密封圈的熔点，避免适用过程中因温度过高密封圈融化造成电池失效。

进一步，所述橡胶改性聚丙烯耐高温密封圈中各组分的质量百分比为：聚丙烯60%~68%，三元乙丙橡胶10%~18%，碳酸钙20%~28%，添加剂1%~5%，抗氧化剂0.2%~0.3%；该配方制作的密封圈的热变形温度提高到125℃以上。

进一步，所述电解液为LiCF3SO3的混合溶剂溶液；混合溶剂溶液由LiCF3SO3、碳酸丙烯脂(PC)、碳酸二乙脂 (DEC)与碳酸甲乙脂 (EMC)组成，其质量配比为LiCF3SO3:PC:DEC:EMC=（8~12）:（30~40）:（25~30）:（20~30）；EMC、DEC、PC具有较高的熔沸点，三者混合后可以将混合有机电解液在密闭扣式电池中的沸点提高到125℃以上，以适应高温环境。