[实用新型]一种倒置式柱形电池

说明书

本实用新型提供了一种倒置式柱形电池，由内而外包括集流针，依次套设于所述集流针的中空负极棒、边膜、中空正极棒及开口外壳，所述开口外壳由盖帽封装，所述集流针由负极柱引出，以形成外壳‑正极‑隔膜‑负极的倒置式柱形电池。由于具有弹性和膨胀性的中空正极棒位于中空负极棒的外侧，故能防止外界因素对电池结构的破坏，极大提升缓冲能力及安全性，使电池适用于不同的环境及放电姿态，有效避免负极金属直接外露带来风险；同时，中空负极棒的使用降低了现有技术对金属负极片的制作工艺要求，搭配中空正极棒进行电池组装可极大减少工艺复杂程度及难度，有利于提高电芯的一致性。

技术领域

本实用新型属于电池领域，涉及一种锂亚硫酰氯电池，尤其涉及一种倒置式柱形电池。

背景技术

锂亚硫酰氯(Li/SOCl₂)电池属于化学电源中的高比能量类的电池，其具有工作电压高、贮存寿命长、工作温度范围宽、使用维护方便及适应性强等优点，近十多年来，其在以国防领域为代表的国民经济中有着广泛的应用。

目前，现有的圆柱状亚硫酰氯电池多采用经典的钢壳-锂片-隔膜-正极结构，该结构具有较佳的性能稳定性以及适应性，但常会面临外界因素如振动、挤压等造成的安全问题，例如现有结构对钢壳机械性能过分依赖，一旦发生大的外力作用导致钢壳破损时，锂金属会直面外界环境，遇潮湿空气以及水后将大量放热，容易引起安全风险。为提高电池的安全性，CN203659957U公开了一种锂电池，通过在正极上平面处增设固定于正极柱上的正极定位片，该正极定位片由套装在正极柱上的一段套筒及固定在该套筒端部，并与套筒垂直的平面挡板构，有效防止正极在电池受轴向方向冲击或剧烈运动时沿轴向移动导致电池容量大大下降甚至产生短路的问题；CN112072131A提供了一种锂亚硫酰氯电池，所述的锂亚硫酰氯电池包括钢壳，所述钢壳内部同轴设置有轴向贯通的正极柱，紧贴所述正极柱贯通区域的内侧环面插入环状结构的集流网及支撑件，通过引入所述环状集流网和支撑环的引入一定程度上保证电池结构的稳定；CN111584769A公开了一种圆柱形锂-亚硫酰氯双边膜电池，通过在锂片的内侧设置双层边膜，并增加正极定位杆解决了圆柱形锂-亚硫酰氯电池的边膜的破损、位置偏移及形状变化的问题，大大降低了圆柱形锂-亚硫酰氯电池的不良率。

以上方案都能有效解决安全性问题，但额外增加的部件较为复杂，增加工艺难度，且提升成本，而且上述经典的钢壳-锂片-隔膜-正极结构本身就面临着制造工艺严苛及难度较大的情况，往往会伴随较多的工艺问题，如(1)对锂片的要求高，锂片的质量、长度、宽度及厚度等参数均需要严格地把控，前端工艺较为复杂；(2)锂片在组装过程中，会容易发生与外套钢壳不粘连现象，从而影响电池整体的放电性能；(3)组装过程中，辊压锂片时，易造成锂片间重叠、缺空等现象，从而造成电池结构异常的问题。从以上可以看出，在锂亚硫酰氯(Li/SOCl₂)电池工业化生产中常因存在较难的锂金属生产及配套工艺而难以保证电池的组装质量。

综上所述，目前仍需要开发新的电池技术方案，使其实现有效优化电池安全性的同时，能降低工艺难度，提升组装质量。

实用新型内容

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倒置式柱形电池，由内而外包括集流针，依次套设于所述集流针的中空负极棒、边膜、中空正极棒及开口外壳，所述开口外壳由盖帽封装，所述集流针由负极柱引出，以形成外壳-正极-隔膜-负极的倒置式柱形电池。由于具有弹性和膨胀性的中空正极棒位于外侧，故能防止外界因素对电池结构的破坏，极大提升缓冲能力及安全性，使电池适用于不同的环境及放电姿态，有效避免负极金属直接外露带来风险；同时，中空负极棒降低了对金属负极的制作工艺要求，搭配中空正极棒可极大减少电池制造及组装工艺的复杂程度及难度，有利于提高电芯的一致性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种倒置式柱形电池，包括集流针，以及由所述集流针的表面依次向外套设的中空负极棒、边膜、中空正极棒及开口外壳，所述开口外壳由盖帽封装，所述集流针的顶部连接负极柱并伸出所述盖帽。