[实用新型]一种耐低温扣式锂锰电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂锰电池技术领域，特别是一种耐低温扣式锂锰电池。

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，在冬天及靠近两极地区低温环境下的放电性能将大大降低。如何获得一种可以在低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低温环境的扣式锂锰电池。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的耐低温扣式锂锰电池，包括盘状正极盖、盘状负极盖、锂片、正极块、隔膜、正极块安装杯、垫环，所述正极块置于正极块安装杯内，所述隔膜设于该正极块的上端面与所述锂片的下端面之间，所述隔膜的下端面设置向下凸出的定位环；所述正极块安装杯的底壁和环状侧壁设置多个通孔，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，所述密封圈的内壁中部设置环形凹槽，隔膜的定位环置于所述环形凹槽内，所述正极块安装杯的环状侧壁外侧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安装杯与密封圈之间的间隙内，以使所述电解液经环状侧壁的通孔与所述正极块相接触，实现电解放电；正极块置于正极块安装杯内，可以有效避免正极块变形膨胀占据电解液腔，以适应低温环境的使用要求。

进一步，所述正极块由热处理过的二氧化锰、压缩的乙炔黑、石墨粉和粘结剂按一定比例混合均匀，各组分的质量比为二氧化锰：石墨粉：乙炔黑：粘结剂=（85~88）：（1~3）：（5~7）：（5~6）；乙炔黑比面积大，吸附性强，具有更好的导电性。

进一步，所述电解液为LiClO₄的混合溶剂溶液；混合溶剂溶液由LiClO_4、碳酸丙烯脂(PC)、乙二醇二甲醚(DME)与二茂戊烷(DOL)组成，其质量配比为LiClO₄:PC:DME:DOL=（10~12）：（55~60）：（10~15）：（20~25）；DOL、DME、PC具有较高的介电常数和低冰点、高沸点等特性，三者的结合使得电解液在低温环境下仍保持良好的导电性，同时可以加速LiClO₄在三元混合有机溶剂体系中的溶解，又可以确保有机电解质在一个宽的温度范围内保持液态，且整个有机电解质的粘度相对较低，渗透力较强。

进一步，所述正极块安装杯为不锈钢安装杯，所述通孔的直径为0.5mm，相邻通孔之间的间距为1mm，以获得更为优异的导电性能。