[发明专利]扣式锂电池负极及其加工方法和包含该负极的扣式锂电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种扣式锂电池，尤其涉及一种扣式锂电池的负极及其加工方法和包含该负极的扣式锂电池。

背景技术

目前，一次扣式锂电池负极金属锂片表面都是平面。其生产装配方法有两种，第一种方法是手工将锂带冲切成锂圆片手工放入焊好负极集流网的负极盖内，再将锂圆片与负极集流网压制在一起。第二种方法是用机械方法将锂带剪切成方形片，放入无负极集流网的负极盖，靠模具冲压模锻使锂片形成圆片与负极盖结合成一体。

采用这两种方法装配的负极锂片表面都是平面。第一种方法，由于锂片在放入负极盖过程中，暴露在干燥空气中，因金属锂的活性，空气中的水、氧气、氮气等会在短时间内对锂片表面形成氧化作用，在锂片表面形成氧化层，从而增加电池负极表面的电阻，降低负极的放电活性。致使锂电池初期电势偏低。降低电池放电性能。第二种方法，方形锂片在压力下形成圆形片时，经常出现充不满整个负极盖底面的情况。因此负极锂片放电反应面积减小，降低电池放电性能。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述现有技术中的不足，提供一种能够提高电池放电性能的扣式锂电池负极及包含该负极的扣式锂电池。此外本发明还提供了该负极的加工方法。

本发明的第一个技术方案是：一种扣式锂电池负极，包括负极本体，所述负极本体设置有与扣式锂电池的负极盖相接的下端面和与扣式锂电池的隔膜相接的上端面，所述上端面是凹凸不平的。

所述上端面设置有向下凹的多个沟槽。

所述上端面设置有向下凹的多个网坑。

所述沟槽的平均深度为0.05～0.3mm；平均间距为0.1～0.3mm。

所述多个沟槽的横截面呈同心圆状或相交圆状或螺旋线状或平行线状或网状布置。

所述多个网坑的分布呈同心圆状或点阵状。

所述沟槽的纵切面形状为三角形或梯形或圆形或锯齿形或瓦楞形。

所述每个网坑的形状为圆柱形或圆台形或棱台形或球缺形。

本发明的第二个技术方案是：一种扣式锂电池，包括扣式正极壳和扣式负极盖，壳体内设有正极和负极，正、负极之间设有隔膜，正极和隔膜中浸有电解液，正极和正极壳之间设有正极网，所述负极是以上述及技术方案中的扣式锂电池负极之一。

本发明的第三个技术方案是：一种制造所述扣式锂电池负极的方法，先将锂带剪切成方形片或圆形片，放入负极盖内，采用冲压模具将方形或圆形锂片冲压成圆片并铸满负极盖底部，所述冲压模具的冲压端面是凹凸不平的，这样在形成该负极的上端面时，使该负极的上端面形成凹凸不平。

本发明的有益效果是：通过在冲压模具的冲压端面加工凹凸不平的沟棱或凹坑和凸起，使金属锂在压力作用下充分充满整个负极盖的底面，并与负极盖紧密结合在一起，同时形成凹凸不平的负极上端面。

采用该方法制造的锂电池负极，由于其上端面凹凸不平，有利于提高电解液的贮存量。负极上端面在压力模锻变形过程中，在压力作用下产生形变，形成凹凸面，表面积相对增大。增大了放电反应面积，增强了放电性能。

负极上端面在冲压模锻过程中，形成凹凸形变时，由于局部拉伸变形，使负极上端面在加工过程中由于水蒸气和氧气所引起的氧化所形成的氧化层被破坏掉。因此电池负极表面活性增加，阻抗减小。使电池内阻减小。

使用上端面带有凹凸不平表面的锂电负极制造的锂电池，由于电解液储存量的增加和负极放电反应面积的加大，以及负极活性的增加，锂电负极材料可充分参加放电反应。因此可大大提高一次锂电池的初期电势及放电性能。提高锂电池容量和使用寿命。采用本发明制造的锂电池，初始放电电压可提高10％。例：额定电压为3V的一般一次扣式锂电池的初始电压一般为3.2±0.2V；而使用本发明制造的同结构锂电池初始电压可达到3.5±0.1V.而且产品性能和质量稳定。

在负极盖焊负极集流网并用圆形锂片生产一次扣式锂电池时，按本发明所述方法制造的带有凹凸不平表面的负极，应用手工焊负极集流焊网的锂电池，其性能与本发明所述不含负极焊网的锂电池性能相同。均比普通平面端面负极所制造的锂电池初始电势高约10％。

附图说明

图1-1是本发明扣式锂电池负极实施例1的结构示意图；

图1-2是本发明扣式锂电池负极实施例2的结构示意图；

图1-3是本发明扣式锂电池负极实施例3的结构示意图；

图2-1是本发明扣式锂电池负极实施例4的结构示意图；

图1-4是图1-1、图1-2、图1-3的俯视图；

图1-5是图1-1、图1-2、图1-3的俯视图；