一种含正极极片无定形锂电池的制作方法

本发明涉及锂电池，具体为一种含正极极片无定形锂电池。

背景技术：

1、锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由gilbertn.lewis提出并研究。20世纪70年代时，m.s.whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流；

2、锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池；

3、无定形性碳是一种非石墨类材料，主要包括硬碳、软碳等，它们的热处理温度低，石墨化过程不完全；但无定形碳层间距d002比石墨大，同时石墨微晶大小la和lc都比石墨小，脱嵌锂电位比石墨高，因此有很好的倍率充电性能，低温性能和安全性能，非常适合于动力电池；

4、但硬碳、软碳的首次效率比较低，在与licoo2、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、lifepo4、limn2o4等组成电池时，首次充电sei膜形成消耗正极的锂，造成全电池首次效率低，电池容量低，且组成的组合体散热性能不佳，在夏季高温环境中进行使用时，存在着热量堆积影响使用安全的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种含正极极片无定形锂电池，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含正极极片无定形锂电池，包括外电池壳体，所述外电池壳体内部为镂空结构设计，所述外电池壳体内部的镂空槽形成内电池槽，所述内电池槽底端内部固定安装有下隔板，所述内电池槽内部中心位置且位于下隔板上表面固定安装有主锂电池体，所述主锂电池体外圈且位于内电池槽内部固定安装有若干均匀分布的副锂电池体，每个相邻的两个所述副锂电池体之间固定安装有阻燃隔板，每个所述阻燃隔板内部均开设有若干均匀分布的内导热孔，每个所述内导热孔内均固定安装有导热插柱，所述主锂电池体和副锂电池体内部均包裹有聚四氟乙烯隔膜，所述聚四氟乙烯隔膜外部包裹有负极极片，所述负极极片外部包裹有正极极片。

3、优选的，所述主锂电体与若干副锂电池体内部结构相同，若干所述副锂电池体通过主锂电池体的中心圆点呈圆周等间距分布。

4、优选的，所述下隔板下表面固定安装有若干均匀分布的弹簧阻尼杆，每个所述弹簧阻尼杆的外部均套设有缓震弹簧。

5、优选的，所述外电池壳体上表面通过固定螺栓固定安装有壳体上盖，所述外电池壳体底端外表面固定安装有壳体底盖，所述壳体上盖上表面开设有若干与导热插柱适配的散热孔。

6、优选的，所述外电池壳体内部固定安装有内缓冲板，所述外电池壳体外表面一圈固定安装有若干均匀分布的外加强板，每个所述外加强板上均开设有若干线性等间距分布的条形槽，所述内缓冲板采用缓冲橡胶材料制成。

7、优选的，所述正极极片包括正极集流体和附着于正极集流体表面的正极材料层，所述正极材料层包含钒酸锂，钒酸锂具有电化学脱锂活性，脱锂电位为1-3v，钒酸锂为livo2、liv2o4、liv2o5、li4v3o8中的至少一种。

8、优选的，所述正极材料层还包含活性物质、导电剂和粘结剂，所述正极材料层中活性物质：钒酸锂：导电剂：粘结剂的质量比为80-98：0.5-10：0.5-5：1-5。

9、优选的，所述活性物质为licoo2、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、lifepo4、lifemnpo4、li3v2(po4)2、limn2o4中至少一种。

10、优选的，所述负极极片包括负极箔材和改性石墨负极活性物质，所述改性石墨负极活性物质设置于负极箔材上，所述改性石墨负极活性物质包括球形石墨、包覆于球形石墨表面的连接相邻两个球形石墨的无定形碳。

11、优选的，所述负极箔材上涂覆有负极石墨烯层，改性石墨负极活性物质涂覆于负极石墨烯层远离负极箔材的一侧。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、本发明通过在内部设置有导热插柱，锂电池在进行使用时，其内部堆积的热量会加热导热插柱，通过设置的导热插柱可将内部的热量进行导出，以此通过外部的空气与内部热量进行降温转换，起到一定的导热、散热性能，有效避免内部热量快速堆积，降低过热安全隐患，具有较好的使用安全性；

14、同时，通过设置的阻燃隔板可将每个锂电池之间的空间分隔为独立的储存放置空间，通过阻燃的特性可有效避免单个电池在发生明火时迅速点燃其余电池，具有一定的阻燃延缓性，为使用者争取处理时间，降低安全隐患；

15、本发明通过设置有正极极片，极极片包括正极集流体和附着于正极集流体表面的正极材料层，正极材料层包含钒酸锂，此结构设计，当该电池首次充电时，酸锂由于脱锂电位低于正极活性物质，因此先于活性物质脱锂，脱出的锂离子用于负极sei膜(固体电解质界面膜)的形成；随着充电进行，正极电位提高，正极活性物质发生脱锂反应，脱出的锂则主要用于负极活性物质的可逆嵌锂；

16、当电池首次放电时，由于钒酸锂电位低，锂离子不进入到其结构中，这样钒酸锂中的锂离子可以脱出但不能回嵌，补充了负极sei膜形成时消耗的不可逆锂，从而提高电池的首次充放电池效率和电池容量。

技术特征：

1.一种含正极极片无定形锂电池，包括外电池壳体(1)，其特征在于，所述外电池壳体(1)内部为镂空结构设计，所述外电池壳体(1)内部的镂空槽形成内电池槽(2)，所述内电池槽(2)底端内部固定安装有下隔板(8)，所述内电池槽(2)内部中心位置且位于下隔板(8)上表面固定安装有主锂电池体(3)，所述主锂电池体(3)外圈且位于内电池槽(2)内部固定安装有若干均匀分布的副锂电池体(4)，每个相邻的两个所述副锂电池体(4)之间固定安装有阻燃隔板(5)，每个所述阻燃隔板(5)内部均开设有若干均匀分布的内导热孔(6)，每个所述内导热孔(6)内均固定安装有导热插柱(7)，所述主锂电池体(3)和副锂电池体(4)内部均包裹有负极极片(16)，所述负极极片(16)外部包裹有聚四氟乙烯隔膜(17)，所述聚四氟乙烯隔膜(17)外部包裹有正极极片(18)。

2.根据权利要求1所述的一种含正极极片无定形锂电池，其特征在于：所述主锂电体与若干副锂电池体(4)内部结构相同，若干所述副锂电池体(4)通过主锂电池体(3)的中心圆点呈圆周等间距分布。

3.根据权利要求1所述的一种含正极极片无定形锂电池，其特征在于：所述下隔板(8)下表面固定安装有若干均匀分布的弹簧阻尼杆(9)，每个所述弹簧阻尼杆(9)的外部均套设有缓震弹簧(10)。

4.根据权利要求1所述的一种含正极极片无定形锂电池，其特征在于：所述外电池壳体(1)上表面通过固定螺栓固定安装有壳体上盖(11)，所述外电池壳体(1)底端外表面固定安装有壳体底盖，所述壳体上盖(11)上表面开设有若干与导热插柱(7)适配的散热孔(12)。

5.根据权利要求1所述的一种含正极极片无定形锂电池，其特征在于：所述外电池壳体(1)内部固定安装有内缓冲板(15)，所述外电池壳体(1)外表面一圈固定安装有若干均匀分布的外加强板(13)，每个所述外加强板(13)上均开设有若干线性等间距分布的条形槽(14)，所述内缓冲板(15)采用缓冲橡胶材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种含正极极片无定形锂电池，其特征在于：所述正极极片(18)包括正极集流体和附着于正极集流体表面的正极材料层，所述正极材料层包含钒酸锂，钒酸锂具有电化学脱锂活性，脱锂电位为1-3v，钒酸锂为livo2、liv2o4、liv2o5、li4v3o8中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的一种含正极极片无定形锂电池，其特征在于：所述正极材料层还包含活性物质、导电剂和粘结剂，所述正极材料层中活性物质：钒酸锂：导电剂：粘结剂的质量比为80-98：0.5-10：0.5-5：1-5。

8.根据权利要求7所述的一种含正极极片无定形锂电池，其特征在于：所述活性物质为licoo2、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、lifepo4、lifemnpo4、li3v2(po4)2、limn2o4中至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种含正极极片无定形锂电池，其特征在于：所述负极极片(16)包括负极箔材和改性石墨负极活性物质，所述改性石墨负极活性物质设置于负极箔材上，所述改性石墨负极活性物质包括球形石墨、包覆于球形石墨表面的连接相邻两个球形石墨的无定形碳。

10.根据权利要求9所述的一种含正极极片无定形锂电池，其特征在于：所述负极箔材上涂覆有负极石墨烯层，改性石墨负极活性物质涂覆于负极石墨烯层远离负极箔材的一侧。

技术总结本发明公开了种含正极极片无定形锂电池，包括外电池壳体，外电池壳体内部为镂空结构设计，外电池壳体内部的镂空槽形成内电池槽，内电池槽底端内部固定安装有下隔板，内电池槽内部中心位置且位于下隔板上表面固定安装有主锂电池体，主锂电池体外圈且位于内电池槽内部固定安装有若干均匀分布的副锂电池体，每个相邻的两个副锂电池体之间固定安装有阻燃隔板，每个阻燃隔板内部均开设有若干均匀分布的内导热孔，本发明当电池首次放电时，由于钒酸锂电位低，锂离子不进入到其结构中，这样钒酸锂中的锂离子可以脱出但不能回嵌，补充了负极SEI膜形成时消耗的不可逆锂，从而提高电池的首次充放电池效率和电池容量。技术研发人员：欧阳晓平,刘思志受保护的技术使用者：广东功核新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27