一种负极集流体以及电池的制作方法

1.本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种负极集流体以及电池。


背景技术：

2.锂/氟化碳(li/cf
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)电池是固体正极锂电池系列中率先进入市场的一种电池。锂/氟化碳电池可制成各种型号和结构。其中碳包式锂/氟化碳电池负极由金属锂制成，贴在不锈钢、镀镍钢、铝及钛或钛合金外壳的内壁上；由氟化碳组成的正极碳包，有极高的孔隙率，并占据电池的大部分体积。该电池以低倍率放电为主。
3.在实际生产制造过程中发现，将一定长度的锂带紧贴在钢壳内表面，用钢壳作为集流体时。放电结束后对电池进行拆解时，发现钢壳内表面和隔膜外表面不均匀的分布了未反应完全的锂带。这表明，这种“压紧
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利用钢壳集流”的方式由于无法控制锂带与钢壳各部分贴紧程度一致，所以导致后续反应不均匀，并且锂带与钢壳之间的连接性差，甚至导致正极无法发挥全部的容量。
4.cn207009538u公开了一种碳包的隔离式锂电池，包括正极、外壳以及负极，正极的底部设置有底盖，正极和底盖之间从上至下依次设置有防短路阀和防爆阀，且防短路阀和防爆阀紧密连接，底盖的底部设置有正极极耳，正极极耳的下部等间距分布多组极组，极组的外表面均设置有碳包，碳包的内部放置有集流网，其中，极组的高度大于碳包的高度，碳包的高度大于集流网的高度，负极位于极组的正下方，负极的底部设置有底垫，且负极和底垫镶嵌设置，该种碳包的隔离式锂电池，在极组的周围设置有极组滤网膜，过滤非电解质，提高电解效率，还设置有呈螺旋状分布的支撑件，避免集流网震动导致集流效果较差，具有较高的放电效率。
5.cn205104553u公开了碳包式锂亚电池，包括由碳包，锂带，玻璃纤维膜，电池壳；在锂带上压上具有导电性的集流网形成锂负极；所述的锂负极紧压于电池壳内，所述的极耳焊接于电池壳上部，再将用玻璃纤维膜包覆的碳包放入壳内；或者将碳包
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玻璃纤维膜
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锂带卷成的圆柱型极组装于电池壳内。该实用新型的有益效果是：避免了因锂粘合不牢引起的断路、失效问题，提高了电池可靠性。
6.现有锂/氟化碳电池中的负极集流体，均存在使用过程中锂带与外壳接触不充分，以及锂带分布不均匀等问题，因此，如何在保证负极集流体具有结构简单的情况下，还能够使锂带与外壳接触充分，并且锂带分布均匀，有效提升电池的容量，成为目前迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种负极集流体以及电池，通过两个负极集流网利用连接带连接，组装成电池时，保证金属锂层与外壳各部分贴紧程度、金属锂层反应的均匀性，以及金属锂层与外壳之间的连接性，具有结构简单和稳定性高等特点。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.第一方面，本实用新型提供了一种负极集流体，所述负极集流体包括两个负极集流网，所述负极集流网通过连接带连接。
10.本实用新型通过将负极集流体通过两个负极集流网，并通过连接带连接，在组成电池时，将金属锂层压设在负极集流网上，与外壳焊接后，能够有效保证金属锂层的均匀性，以及金属锂层与外壳的连接性，进一步地，提高电池的容量发挥率，使电池适合中倍率放电，具有结构简单和稳定性高等特点。
11.需要说明的是，本实用新型对负极集流网的材质和连接带的材质不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据电池设计要求合理选择负极集流网的材质和连接带的材质，例如负极集流网的材质为不锈钢、镍或镀镍的铁镍合金，连接带的材质为镍。
12.作为本实用新型的一个优选技术方案，两个所述负极集流网对称设置。
13.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述连接带与两个负极集流网为一体式结构。
14.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述负极集流网的长度为5～33mm，例如为5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、32mm或33mm，所述负极集流体的宽度为5～22mm，例如为5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm或22mm，所述负极集流体的厚度为0.01～3.5mm，例如为0.01mm、0.50mm、1.00mm、1.50mm、2.00mm、2.50mm、3.00mm或3.50mm。
15.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述连接带的长度为1～70mm，例如为1mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm或70mm，所述连接带的宽度为0.2～22mm，例如为0.2mm、1mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm或22mm。
16.第二方面，本实用新型提供了一种电池，所述的电池包括外壳以及插设于外壳内的正极，所述外壳的内壁设置有负极，所述负极包括金属锂层以及如第一方面所述的负极集流体，所述负极集流体的两个负极集流网分别紧贴设置于外壳内壁的相对表面，所述金属锂层压设于负极集流网远离外壳内壁的一侧表面。
17.本实用新型通过负极集流网与外壳连接，解决了金属锂层与外壳各部分贴紧程度，保证了金属锂层反应的均匀性，且增加了金属锂层与外壳之间的连接性，有效提高电池的容量。
18.需要说明的是，本实用新型对外壳的材质、正极不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据电池设计需求合理选择外壳的材质、正极，例如，外壳的材质为不锈钢、镀镍钢、铝及钛或钛合金，正极为氟化碳组成的正极碳包。
19.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述负极集流体的连接带紧贴外壳内壁的底部设置。
20.本实用新型通过将连接带紧贴外壳内壁的底部，从而进一步地增强了负极集流体与外壳的连接。
21.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述正极位于两个负极集流网的对称面上。
22.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述外壳的顶部盖设有盖板，所述盖板上
插设有正极极柱，所述正极极柱与盖板之间设置有绝缘结构。
23.需要说明的是，本实用新型对绝缘结构的方式不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据电池设计合理选择绝缘结构的方式，例如，绝缘结构的方式为通过玻璃绝缘。
24.所述正极的集流体为正极集流网，所述正极集流网连接有引出带，所述引出带连接所述的正极极柱。
25.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述盖板与外壳的连接处设置有密封结构，所述盖板上还开设有注液孔。
26.需要说明的是，本实用新型对密封结构的方式不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据电池设计合理选择密封结构的方式，例如，密封结构的方式为激光焊接密封或过盈配合密封。
27.示例性地，提供一种上述电池的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：
28.(ⅰ)将锂片压在负极集流体网上，形成金属锂层，得到负极，将负极的负极集流网一侧分别压设在外壳的相对内壁上，并在金属锂层的表面设置隔膜，将连接带焊接在外壳内壁的底部；
29.(ⅱ)正极为包括正极集流网的正极碳包，同时正极被隔膜包裹，将正极碳包放入外壳内，并与金属锂层相对设置，将正极集流网的引出带与正极极柱连接，并将盖板盖设在外壳上，在盖板与外壳之间设置密封结构，并在正极极柱与盖板之间设置绝缘结构，制备得到所述的电池。
30.本实用新型所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本实用新型不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
31.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
32.本实用新型通过将负极集流体中两个负极集流网利用连接带连接，在组成电池时，将金属锂层压设在负极集流网上，与外壳焊接后，能够有效保证金属锂层的均匀性，以及金属锂层与外壳的连接性，进一步地，提高电池的容量发挥率，使电池适合中倍率放电，具有结构简单和稳定性高等特点。
附图说明
33.图1为本实用新型一个具体实施方式中提供的负极集流体的结构示意图；
34.图2为本实用新型一个具体实施方式中提供的电池的主视图；
35.图3为本实用新型一个具体实施方式中提供的电池的俯视图。
36.其中，1
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负极集流网；2
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连接带；3
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负极；4
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隔膜；5
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正极；6
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引出带；7
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绝缘结构；8
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盖板；9
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正极极柱；10
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注液孔。
具体实施方式
37.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示
或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
40.在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种负极集流体，如图1所示，所述负极集流体包括两个负极集流网1，负极集流网1通过连接带2连接。
41.本实用新型通过将负极集流体设置为两个负极集流网1，并通过连接带2连接，在组成电池时，将金属锂层压设在负极集流网1上，与外壳焊接后，能够有效保证金属锂层的均匀性，以及金属锂层与外壳的连接性，进一步地，提高电池的容量发挥率，使电池适合中倍率放电，具有结构简单和稳定性高等特点。
42.可选地，两个负极集流网1对称设置，负极集流网1的材质为不锈钢、镍或镀镍的铁镍合金，连接带2的材质为镍。
43.进一步地，连接带2与两个负极集流网1为一体式结构。负极集流网的长度为5～33mm，宽度为5～22mm，厚度为0.01～3.5mm。当然，负极集流网的形状也可以依据正极的形状或者电池的形状进行适应调整，例如可以是圆形、正方形、扇形或弧形等。
44.进一步地，连接带2的长度为1～70mm，宽度为0.2～22mm。
45.本实用新型还提供了一种电池，如图2和图3所示，所述的电池包括外壳以及插设于外壳内的正极5，外壳的内壁设置有负极3，负极3包括金属锂层以及上述的负极集流体，负极集流体的两个负极集流网1分别紧贴设置于外壳内壁的相对表面，负极集流网1远离外壳内壁的一侧表面分别压设有金属锂层，正极5与金属锂层相对设置，正极5的外周面被隔膜包裹，外壳内填充有电解液。
46.本实用新型通过负极集流网1与外壳连接，解决了金属锂层与外壳各部分贴紧程度，保证了金属锂层反应的均匀性，且增加了金属锂层与外壳之间的连接性，有效提高电池的容量。
47.可选地，外壳的材质为不锈钢、镀镍钢、铝及钛或钛合金，正极5为氟化碳组成的正极碳包。
48.进一步地，负极集流体的连接带2紧贴外壳内壁的底部设置。本实用新型通过将连接带2紧贴外壳内壁的底部，从而进一步地增强了负极集流体与外壳的连接。
49.进一步地，正极5包含正极材料和正极集流体，正极集流体的两侧面上均含有正极材料，正极集流体两侧面上的正极材料分别与金属锂相对设置。
50.进一步地，外壳的顶部盖设有盖板8，盖板8上插设有正极极柱9，正极极柱9与盖板8之间设置有绝缘结构7。可选地，绝缘结构7的方式为通过玻璃绝缘。正极集流网连接有引
出带6，引出带6连接所述的正极极柱9。盖板8与外壳的连接处设置有密封结构，盖板8上还开设有注液孔10。可选地，密封结构的方式为激光焊接密封或过盈配合密封。
51.示例性地，提供一种上述电池的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：
52.(ⅰ)将锂片压在负极集流体网1上，形成金属锂层，得到负极3，将负极3的负极集流网1一侧分别压设在外壳的相对内壁上，将连接带2焊接在外壳内壁的底部；
53.(ⅱ)正极5为包括正极集流网的正极碳包，同时正极5被隔膜包裹，将正极碳包放入外壳内，并与金属锂层相对设置，将正极集流网的引出带6与正极极柱9连接，并将盖板8盖设在外壳上，在盖板8与外壳之间设置密封结构，并在正极极柱9与盖板8之间设置绝缘结构7，制备得到所述的电池。
54.本实用新型通过将负极集流体中两个负极集流网1利用连接带2连接，在组成电池时，将金属锂层压设在负极集流网1上，与外壳焊接后，能够有效保证金属锂层的均匀性，以及金属锂层与外壳的连接性，进一步地，提高电池的容量发挥率，使电池适合中倍率放电，具有结构简单和稳定性高等特点。
55.申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。